ARQUITECTURA DE COMPUTADORES

• PUJOL TORRAMORELL, ROGER: Improving Real-Time Guarantees of Cache Coherence and Advanced Interconnections in Real-Time Systems
  
  Autor/a: PUJOL TORRAMORELL, ROGER
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: ARQUITECTURA DE COMPUTADORES
  Departamento: Departamento de Arquitectura de Computadores (DAC)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 18/03/2025
  Fecha de lectura: 14/04/2025
  Hora de lectura: pendiente
  Lugar de lectura: pendiente
  Director/a de tesis: CAZORLA ALMEIDA, FRANCISCO JAVIER | ABELLA FERRER, JAIME
  Resumen de tesis: La disertación aborda la investigación para mejorar la previsibilidad temporal y el rendimiento en Critical Real-Time Embedded Systems (CRTES), centrada en Multi-Processor Systems on Chip (MPSoCs). Los CRTES son esenciales en dominios críticos como automoción y aviónica, donde se necesitan funcionalidades complejas y alto rendimiento para tareas como inteligencia artificial y procesamiento de datos multi-sensor. Sin embargo, los MPSoCs enfrentan grandes desafíos de verification and validation (V&V) temporal, especialmente en recursos compartidos como caches e interconexiones, que generan retrasos impredecibles. Esta tesis se enfoca en tres áreas clave para mejorar la previsibilidad en CRTES: coherencia de las cache, predictibilidad en interconexiones y rendimiento de aplicaciones mediante vector extensions.Coherencia de las Cache: En los MPSoCs, los protocolos de coherencia aseguran consistencia de datos entre núcleos, pero las caches compartidas generan contención que afecta la previsibilidad. Modificar protocolos suele ser costoso y complejo. Esta tesis propone el uso de hardware event monitors (HEMs) para observar la contención en caches, proporcionando datos clave para la V&V temporal sin alterar los protocolos existentes. Esta metodología se aplica a MPSoCs comerciales como NXP T1040 y T2080. También se introduce el método Remote Protocol-Contention Tracking (RPCT) para un seguimiento detallado de los retrasos por contención inter-core, ofreciendo información clave para optimizar el software. Además, el método Multiple HEM Validation (MHV) mejora la precisión al validar relaciones entre HEMs, mitigando errores conocidos de medición individual.Interconexiones: Los MPSoCs dependen de protocolos como AXI4 para transferir datos entre núcleos, pero el estándar AXI no incluye restricciones temporales, haciendo impredecible su uso en tiempo real. Para abordar esto, se propone AXI4 Real-Time (AXI4RT), una extensión del protocolo AXI que define parámetros temporales para controlar la duración de transacciones entre interfaces. Esto asegura comunicación predecible y mejora la fiabilidad para aplicaciones en tiempo real. Además, se dan pasos iniciales para rastrear la contención en interconexiones AXI5 mediante HEMs actuales y se proponen nuevos HEMs para mejorar este seguimiento.Application Performance con Vector Extensions: Para satisfacer demandas de rendimiento en CRTES, los MPSoCs utilizan GPUs y aceleradores personalizados, que presentan desafíos de certificación por su complejidad y tiempo impredecible. Esta tesis explora vector extensions (VExt) como alternativa. Las unidades Single Instruction Multiple Data (SIMD), presentes en muchos procesadores embebidos, realizan operaciones paralelas en múltiples elementos de datos, mejorando la velocidad de procesamiento. A diferencia de GPUs, las VExt están integradas en los procesadores y cumplen con estándares de alta integridad como MISRA-C, facilitando su certificación. El análisis de VExt en procesadores COTS como NVIDIA AGX Xavier muestra su potencial para mejorar el rendimiento sin comprometer la certificación.En resumen, esta tesis presenta avances en la previsibilidad de CRTES, ofreciendo soluciones para asegurar tiempos confiables en sistemas embebidos complejos. Al abordar la coherencia de las cache, predictibilidad en interconexiones y application performance, proporciona herramientas y metodologías que mejoran el análisis temporal, habilitando MPSoCs para cumplir garantías en tiempo real.
  
• SEYGHALY, RASOOL: A Federated Learning Approach to Smart Advertising
  
  Autor/a: SEYGHALY, RASOOL
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: ARQUITECTURA DE COMPUTADORES
  Departamento: Departamento de Arquitectura de Computadores (DAC)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 17/03/2025
  Fecha de lectura: 11/04/2025
  Hora de lectura: pendiente
  Lugar de lectura: pendiente
  Director/a de tesis: GARCÍA ALMIÑANA, JORDI | MASIP BRUIN, XAVIER
  Resumen de tesis: Esta tesis presenta un sistema de publicidad inteligente basado en Aprendizaje Federado, diseñado para mejorar la participación del usuario, optimizar la eficiencia de la red y garantizar la privacidad de los datos en la publicidad digital. Los sistemas publicitarios tradicionales enfrentan desafíos significativos para equilibrar la personalización con la privacidad, gestionar la sobrecarga de la red y escalar de manera eficiente. Este estudio aborda estos problemas integrando Computación en el Borde y Aprendizaje Federado (FL) para permitir una segmentación de anuncios en tiempo real y descentralizada, manteniendo los datos del usuario seguros.El sistema propuesto consta de un motor de recomendación descentralizado, donde los modelos locales se entrenan en los dispositivos de los usuarios y se agregan utilizando técnicas de optimización metaheurística, en particular, el Algoritmo de Optimización de Ballena (WOA). Los resultados experimentales demuestran que WOA supera a otras técnicas de agregación, como el Algoritmo de Luciérnagas (FA) y el Algoritmo de Murciélago (BA), en términos de velocidad de convergencia y eficiencia general. El sistema también aprovecha técnicas de verificación formal, incluyendo model checking, para garantizar corrección, seguridad y cumplimiento de regulaciones de privacidad.Una evaluación integral a través de estudios de caso simulados y del mundo real (como el sistema AROUND) muestra que la arquitectura propuesta reduce el tráfico de red, minimiza la sobrecarga computacional y mejora significativamente las tasas de clics (CTR) y la participación del usuario en comparación con los modelos centralizados tradicionales. El sistema es particularmente beneficioso para aplicaciones en museos, centros comerciales y cadenas minoristas, proporcionando seguimiento en tiempo real, mapeo en interiores y entrega de contenido personalizado.Los hallazgos destacan el potencial del Aprendizaje Federado y la Computación en el Borde en la publicidad inteligente con preservación de la privacidad, ofreciendo una solución escalable, rentable y centrada en el usuario para el futuro del marketing digital.
  

AUTOMÁTICA, ROBÓTICA Y VISIÓN

• DELMAS, GINGER: Linking Human Poses With Natural Language
  
  Autor/a: DELMAS, GINGER
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: AUTOMÁTICA, ROBÓTICA Y VISIÓN
  Departamento: Instituto de Robótica e Informática Industrial (IRI)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 10/03/2025
  Fecha de lectura: 23/05/2025
  Hora de lectura: 10:00
  Lugar de lectura: Sala d'Actes, Facultat de Matemàtiques i Estadística, Universitat Politècnica de Catalunya (FME), Carrer de Pau Gargallo, 14, 08028 Barcelona
  Director/a de tesis: MORENO NOGUER, FRANCESC D'ASSIS | WEINZAEPFEL, PHILIPPE
  Resumen de tesis: La pose humana es clave para múltiples aplicaciones centradas en el ser humano, en una amplia gama de dominios como el arte (representación de personas), el deporte (entrenamiento físico), la robótica (enseñanza de habilidades), el entretenimiento (captura de movimiento en películas, animación digital) o la digitalización (diseño de avatares).Para materializar estos sistemas, los investigadores han diseñado modelos de aprendizaje profundo que abordan las tareas subyacentes relacionadas, como síntesis de imágenes guiada por la pose, estimación de la pose humana en 3D, generación de movimiento humano, síntesis de mallas, producción de poses previas, etc.Hasta hace muy poco, la pose humana se había estudiado principalmente junto con imágenes. El campo se agitó con la llegada de modelos lingüísticos eficientes, que impulsaron la incorporación de la lingüística en los marcos de visión, y con ello potenciaron las aplicaciones multimodales.Esta tesis se inscribe en esta dinámica. Nuestro objetivo es aprovechar el lenguaje natural para mejorar la comprensión de la pose humana en tareas centradas en el ser humano. En contraste con esfuerzos anteriores, tratamos conjuntamente con poses humanas estáticas en 3D, imágenes y textos detallados en Lenguaje Natural. Además, exploramos nuevas aplicaciones multimodales que requieren una comprensión detallada de la pose humana.En primer lugar, para paliar la falta de datos, introducimos nuevos conjuntos de datos que relacionan poses humanas en 3D con textos en Lenguaje Natural. En concreto, investigamos dos escenarios: cuando el texto es una descripción de la pose de destino, y cuando el texto proporciona instrucciones de modificación para alcanzar la pose de destino a partir de una pose de origen. Estos conjuntos de datos son el resultado tanto de (i) la recopilación masiva de anotaciones, como de (ii) la generación automática, basada en reglas, de textos, que consiste en la incorporación de medidas de pose clasificadas en plantillas de frases. A continuación, utilizamos estos conjuntos de datos para desarrollar varios modelos de generación intermodal, como la síntesis de posturas basada en texto, el subtitulado de posturas, la edición de posturas guiada por texto y la generación de comentarios textuales sobre posturas. Por último, conectamos 3D, texto e imágenes a través de un novedoso marco combinatorio, con el fin de derivar una representación versátil y multimodal de la postura, que puede aprovecharse para tareas posteriores como la estimación de la postura o la retroalimentación lingüística de la postura a partir de datos visuales.En resumen, abordamos múltiples tareas de aprendizaje automático que implican la comprensión de la pose humana, gracias a la conexión entre la pose humana y el lenguaje natural.
  
• PÉREZ I GONZALO, RAÜL: End-to-end learning for wind turbine blades: from imagery data to defect repair recommendations
  
  Autor/a: PÉREZ I GONZALO, RAÜL
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: AUTOMÁTICA, ROBÓTICA Y VISIÓN
  Departamento: Instituto de Robótica e Informática Industrial (IRI)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 26/02/2025
  Fecha de lectura: 02/04/2025
  Hora de lectura: 11:00
  Lugar de lectura: Sala d'Actes de la Facultat de Matemàtiques i Estadística (FME) de la Universitat Politècnica de Catalunya, C/de Pau Gargallo, 14, 08028 Barcelona
  Director/a de tesis: AGUDO MARTÍNEZ, ANTONIO
  Resumen de tesis: La dependencia de la Unión Europea (UE) a fuentes de energía externas subraya la urgencia de garantizar la seguridad y asequibilidad energética, destacando la transición hacia energías renovables como la energía eólica como una solución clave. Sin embargo, los altos costos del mantenimiento de turbinas eólicas debido a su exposición a condiciones adversas, que representan el 30% del costo de producción, limitan su eficiencia. Las inspecciones y reparaciones actuales requieren detener las turbinas, lo que incrementa el tiempo de inactividad y los costos operativos. Por ello, es crucial desarrollar soluciones innovadoras que permitan detectar y reparar defectos de forma temprana.Esta tesis propone un sistema integral para evaluar las palas de turbinas eólicas, abarcando desde la detección de defectos y su gravedad hasta la planificación de reparaciones y el análisis de su impacto en la generación de energía. El sistema automatiza y optimiza las tareas de mantenimiento mediante técnicas avanzadas de análisis de imágenes. En particular, se centra en la transmisión eficiente de imágenes que preserven su calidad y la generación de evaluaciones detalladas para diseñar estrategias de reparación consistentes y efectivas.Para ello, se desarrollan un conjunto de algoritmos especializados en segmentar imágenes de palas capturadas bajo diversas condiciones ambientales, identificando con precisión las regiones de interés y simplificando las tareas posteriores de compresión y detección de defectos. Primero, se presenta el modelo Blade U-Net, que incorpora una regularización basada en campos aleatorios condicionales densos, así como un posprocesamiento iterativo mediante el algoritmo de relleno de agujeros y los bosques aleatorios no supervisados. También se implementan dos marcos de análisis de discriminante profundo para mejorar la separabilidad de las regiones, junto con el modelado probabilístico de arquitecturas no lineales para obtener límites precisos y robustos de las palas. Finalmente, se integran algoritmos complementarios con un enfoque de clasificación modular por crecimiento de regiones para condiciones de escasez de datos y modelos generativos preentrenados basados en difusión con aumento de datos tanto en los espacios latentes como en los de imágenes. Estas herramientas garantizan una detección robusta y generalizable, incluso para imágenes con texturas complejas y en diferentes condiciones de inspección adversas. Además, demostramos su rendimiento significativamente superior en comparación con las técnicas existentes.La segunda parte de la tesis aborda la gestión eficiente de grandes volúmenes de datos de alta resolución mediante la compresión adaptativa. A diferencia de los métodos tradicionales, que tienden a sacrificar detalles cruciales, nuestro enfoque aprovecha la segmentación para realizar una compresión selectiva de alta fidelidad en las regiones de interés, mientras comprime de manera más agresiva las áreas no relevantes. Entre las contribuciones principales destacan modelos de codificación de variables latentes anidadas y un esquema de codificación bits-back paralelizable, diseñado específicamente para aplicaciones industriales, alcanzando un rendimiento de última generación mientras se reduce sustancialmente el costo computacional. Además, la integración de este enfoque con el modelo multitarea de detección de defectos permite realizar diagnósticos más precisos y rápidos, minimizando el impacto en las operaciones de las turbinas y reduciendo la interrupción de la producción de energía.En conjunto, esta tesis presenta una jerarquía integral de algoritmos, desde niveles bajos hasta altos, diseñados para agilizar el diagnóstico y la reparación de turbinas eólicas. Estos desarrollos permiten automatizar la localización, clasificación y priorización de defectos en las palas, optimizando los cronogramas de mantenimiento y reduciendo significativamente el tiempo de inactividad y los costos operativos.
  
• TIAN, YI: Bio-inspired Event-driven Intelligence for Motion Estimation
  
  Autor/a: TIAN, YI
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: AUTOMÁTICA, ROBÓTICA Y VISIÓN
  Departamento: Instituto de Robótica e Informática Industrial (IRI)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 18/03/2025
  Fecha de lectura: 14/04/2025
  Hora de lectura: pendiente
  Lugar de lectura: pendiente
  Director/a de tesis: ANDRADE CETTO, JUAN
  Resumen de tesis: Los problemas de estimación de movimiento pueden variar desde la estimación de movimiento propio (ego-motion) con pocos grados de libertad (GdL) hasta movimientos complejos con un alto número de GdL, como el desplazamiento denso de píxeles o el flujo óptico. Esta información es esencial para que los robots puedan percibir y navegar en su entorno. Sin embargo, los sistemas de visión actuales para la estimación de movimiento son menos robustos y eficientes que los sistemas biológicos, principalmente debido a las limitaciones en la tecnología de sensores y los métodos de procesamiento. Esta tesis se basa en un sensor bioinspirado —la cámara de eventos— y en un enfoque de computación inspirado en el cerebro —las redes neuronales pulsadas (SNNs)—, presentando una solución prometedora que cubre estas deficiencias. Las cámaras basadas en eventos ofrecen una alta resolución temporal, baja latencia, reducida redundancia de datos y son energéticamente eficientes. Estas capacidades únicas las hacen particularmente adecuadas para entornos y tareas donde las cámaras tradicionales basadas en fotogramas tienen dificultades. Estas cámaras muestran un gran potencial para resolver problemas de estimación de movimiento en una amplia gama de aplicaciones, como proporcionar estimaciones precisas y de baja latencia para vehículos autónomos o robots aéreos. Las SNNs se inspiran en la forma en que las neuronas del cerebro humano se comunican a través de sinapsis utilizando pulsos, que son señales eléctricas breves y discretas que permiten un procesamiento de información altamente eficiente y robusto.La investigación comienza con la estimación del movimiento propio de 3-GdL, avanza hacia el cómputo de flujo óptico disperso y, finalmente, aborda el cómputo de flujo óptico denso.En el primer paso, la tesis trata la estimación de movimiento propio basada en eventos, integrando enfoques de SNN con técnicas de optimización tradicionales. Explora el problema de estimación de movimiento a partir del flujo óptico inferido obtenido por una SNN y propone un método de agrupamiento para abordar el problema de apertura que se encuentra en el flujo normal producido por la SNN. En el siguiente paso, se aprovechan las arquitecturas modernas de redes neuronales artificiales (ANN) para mejorar la estimación de flujo óptico basado en eventos. Este paso propone una arquitectura basada en el transformador U-Net, con una red neuronal recurrente como base. En la fase final de esta investigación, se extiende la arquitectura del transformador visual a codificadores de flujo, incorporando atención espaciotemporal para mejorar la extracción de la información temporal. Esto llevó al desarrollo de un modelo ANN basado en el transformador swin y su contraparte pulsada. Este trabajo representa el primer uso de "spikeformers" en la estimación de flujo óptico basado en eventos, demostrando el potencial de combinar arquitecturas de transformadores con SNNs para tareas de regresión.En conclusión, esta tesis avanza en la comprensión de la estimación de movimiento utilizando cámaras de eventos y allana el camino para su aplicación en escenarios del mundo real, como el seguimiento de objetos de alta velocidad y la localización y el mapeo simultáneos (SLAM). Los métodos inspirados en la biología desarrollados en esta tesis ofrecen vías prometedoras para equilibrar el rendimiento y la eficiencia en sistemas de visión por computadora y robótica, abriendo camino a futuras innovaciones en este campo.
  
• ZHANG, SHUANG: STATE ESTIMATION, DIAGNOSIS AND CONTROL USING SET-BASED APPROACHES FOR LPV SYSTEMS
  
  Autor/a: ZHANG, SHUANG
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: AUTOMÁTICA, ROBÓTICA Y VISIÓN
  Departamento: Instituto de Organización y Control de Sistemas Industriales (IOC)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 10/01/2025
  Fecha de lectura: pendiente
  Hora de lectura: pendiente
  Lugar de lectura: pendiente
  Director/a de tesis: PUIG CAYUELA, VICENÇ | IFQIR, SARA
  Tribunal:
       PRESIDENT: MAMMAR, SAID
       SECRETARI: NEJJARI AKHI-ELARAB, FATIHA
       VOCAL: COMBASTEL, CHRISTOPHE
  Resumen de tesis: Teniendo en cuenta que la técnica de Sistemas Lineales con Parámetros Variables (LPV) ha demostrado ser una forma efectiva de representar sistemas no lineales, los resultados relacionados con el diseño de observadores y controladores en el marco LPV han sido ampliamente estudiados. Esta tesis contribuye al estado del arte en el campo de la estimación robusta de estados, el diagnóstico de fallos y el control de sistemas LPV, especialmente en presencia de perturbaciones de procesamiento y ruido de medición.La investigación está motivada por los sistemas de seguridad crítica, como los vehículos autónomos, que requieren esquemas de diagnóstico de fallos confiables para detectar e identificar posibles fallos en actuadores y sensores bajo incertidumbres, así como estrategias de control capaces de manejar tanto las incertidumbres como los fallos para lograr un rendimiento óptimo y confiable.La estimación de estados desempeña un papel crucial tanto en el diagnóstico de fallos como en el diseño de controladores. Para garantizar un rendimiento robusto, se desarrolla un método de estimación de estados por conjuntos para sistemas LPV sujetos a perturbaciones y ruidos de medición. Se asume que estas incertidumbres son desconocidas pero acotadas por zonotopos. Las estimaciones óptimas de los estados se obtienen minimizando el radio del zonotopo que acota los estados, formulado como un problema de optimización en forma de Desigualdades Matriciales Lineales (LMIs). Además, el método propuesto se extiende para manejar la detección y estimación de fallos en escenarios más complejos, incluidos los sistemas LPV conmutados y los sistemas No Lineales con Parámetros Variables (NLPV). Adicionalmente, se caracterizan las Faltas Mínimamente Detectables (MDF) y las Faltas Mínimamente Aislables (MIF) mediante un enfoque de invariancia de conjuntos zonotópicos.En el área de control, esta tesis desarrolla un control Zonotópico Lineal Cuadrático (LQZ) para el problema de retroalimentación de estados en presencia de incertidumbres, en el cual el lazo de retroalimentación se cierra utilizando las estimaciones óptimas proporcionadas por un Filtro de Kalman Zonotópico (ZKF). El control LQZ propuesto es menos conservador, ya que modela las incertidumbres utilizando conjuntos zonotópicos en lugar de distribuciones de probabilidad gaussiana. Esta formulación establece al control LQZ como una contraparte zonotópica del bien conocido control Lineal Cuadrático Gaussiano (LQG). Además, en presencia de un fallo en el actuador, se desarrolla una estrategia de Control de Seguimiento Tolerante a Fallos (FTTC). Esta estrategia comprende un ZKF para la estimación de estados y fallos, un mecanismo de compensación de fallos y un controlador de retroalimentación de estados diseñado para lograr un rendimiento $H_\infty$.Las contribuciones mencionadas anteriormente se han aplicado a la estimación de estados, el diagnóstico de fallos y el control de seguimiento de trayectorias en la dinámica lateral de vehículos. La aplicación a datos reales registrados con un vehículo prototipo equipado demuestra la relevancia y eficiencia de los enfoques propuestos.
  

CIENCIAS DEL MAR

• RAYA RODRIGÁLVAREZ, VANESA MARIA: Spatial and temporal dynamics of larval fish communities in relation to environmental variability in the NW Mediterranean
  
  Autor/a: RAYA RODRIGÁLVAREZ, VANESA MARIA
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: CIENCIAS DEL MAR
  Departamento: Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental (DECA)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 10/03/2025
  Fecha de lectura: 15/05/2025
  Hora de lectura: 10:00
  Lugar de lectura: ETSECCPBUPC, Campus NordBuilding C1. Room 002.C/Jordi Girona, 1-308034 Barcelona
  Director/a de tesis: SABATÉS FREIJÓ, ANA MARIA
  Resumen de tesis: Las primeras fases de desarrollo de los peces, huevos y larvas, que se encuentran en el plancton, están sujetas a una elevada mortalidad. Por ello, el estudio de la supervivencia larvaria ha sido un tema clave en la ciencia pesquera desde principios del siglo XX. Los patrones espaciales en las comunidades de larvas de peces están influenciados por un complejo conjunto de procesos ambientales que interactúan con la biología de los peces a diferentes escalas temporales y espaciales. Estos procesos incluyen los de gran escala, como los patrones climáticos, y la variabilidad ambiental estacional e interanual que determinan la distribución de los adultos y sus estrategias de desove. A escala local y a corto plazo, las comunidades de larvas de peces están conformadas por la hidrodinámica, que influye en la dispersión y retención de las larvas, y por factores biológicos, como la alimentación y la depredación, que determinan, en última instancia, su supervivencia.En esta tesis se caracteriza la estructura de la comunidad de larvas de peces en verano e invierno en la costa catalana (Mediterráneo noroccidental), una zona con una gran variedad de condiciones ambientales y elevada actividad hidrodinámica. El objetivo es entender su variabilidad espacial e interanual en respuesta a cambios en las condiciones ambientales, incluyendo variables oceanográficas y procesos hidrodinámicos. En el contexto del cambio climático, la tesis describe los cambios a largo plazo en la estructura de las comunidades de larvas de peces en verano y pretende entender las interacciones entre las larvas de especies establecidas y las especies que están expandiendo su distribución hacia el norte.Para investigar la influencia de las condiciones ambientales invernales en la estructura de las comunidades de larvas de peces, se compararon dos inviernos, 2017 y 2018, con condiciones ambientales contrastadas. El de 2017 fue suave, mientras que el de 2018 fue más severo, con intensa mezcla vertical y formación de aguas profundas y “cascading” que potenciaron los intercambios de agua plataforma-talud. Se encontraron diferencias en la estructura de la comunidad de larvas de peces relacionadas con los procesos de intercambio plataforma-talud.Se detectó una gran heterogeneidad espacial en de las comunidades de larvas de peces en los veranos de 2003, 2004 y 2012, relacionada con factores ambientales, como la estructura de la plataforma continental, la diferencia latitudinal de la temperatura superficial, la productividad primaria y el nivel de estratificación. Las estructuras hidrodinámicas, como las inestabilidades de la Corriente del Norte y los remolinos anticiclónicos, también desempeñaron un papel importante en la configuración de estas comunidades.En verano, a lo largo de tres décadas, 1980, 2000 y 2010, se observó un aumento de la temperatura del mar y una disminución de la clorofila. Los cambios detectados en la composición y abundancia de la comunidad de larvas de peces se debieron, principalmente, a la presencia por primera vez de especies de aguas cálidas, o al aumento de su abundancia, en la década de 2000 en relación con la expansión hacia el norte de los adultos. Otras especies mostraron un descenso de su abundancia a lo largo del tiempo, probablemente debido a la disminución de la clorofila.En este trabajo se compararon cuantitativamente las probabilidades de supervivencia de las larvas de Engraulis encrasicolus (una especie establecida) y Sardinella aurita (una especie en expansión hacia el norte). Con este fin, se desarrolló un nuevo método, el “Box-Balance Model”, para evaluar el papel de las estructuras hidrodinámicas la mortalidad larvaria. El modelo reveló que, a pesar de que la tendencia al calentamiento contribuiría a la expansión de S. aurita, ésta aún no ha desarrollado una estrategia de adaptación tan exitosa como la de E. encrasicolus, una especie bien establecida en la zona.
  
• ZOELLER, VICTORIA CHRISTINE: Stability and Dynamics of Geophysical Neutral Vortices
  
  Autor/a: ZOELLER, VICTORIA CHRISTINE
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: CIENCIAS DEL MAR
  Departamento: Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental (DECA)
  Modalidad: Compendio de publicaciones
  Fecha de depósito: 13/03/2025
  Fecha de lectura: 10/04/2025
  Hora de lectura: 16:00
  Lugar de lectura: Sala de actos del Instituto Ciencias del Mar Pg. Marítim de la Barceloneta, 37, Ciutat Vella, 08003 Barcelona
  Director/a de tesis: VIUDEZ LOMBA, ALVARO
  Resumen de tesis: Vórtices de meso-y submesoescala son frecuentes en el océano y en la atmósfera. La mayoría de estos vórtices son longevos con una duración de varios meses. Viajan considerables distancias y pueden interactuar en su camino con corrientes, otros vórtices o estructuras topográficas. Juegan un papel importante en la distribución de calor, sal y otros trazadores en la circulación oceánica global. Esta tesis doctoral se centra en el estudio numérico de la estabilidad y dinámica de los vórtices oceánicos a meso-y submesoescala, tanto en flujos de Euler isocóricos bidimensionales (2D) como en flujos cuasi-geostróficos (QG) tridimensionales (3D). Esta tesis pone especial énfasis en los vórtices neutros, con una distribución de vorticidad continua en flujos 2D o una distribución de la anomalía de vorticidad potencial (PVA) en flujos 3D QG.Vórtices neutros se refiere a aquellos vórtices con una cantidad total nula de vorticidad o PVA dentro de los límites del vórtice. Este tipo de vórtice es una aproximación más realista a los vórtices en el océano que otras aproximaciones teóricas de vórtices aislados. Éstas son combinaciones lineales de modos de capa de vorticidad o PVA, que consisten en funciones de Bessel cilíndricas o esféricas de orden 0, convenientemente normalizadas y truncadas por un 0 de la función de Bessel de orden 1. Una condición necesaria para que los vórtices sean inestables es el cambio de signo de vorticidad o PVA dentro del vórtice. Esto sugiere que los vórtices neutros deberían ser inestables, lo que contradice su larga persistencia observada. La primera finalidad de esta tesis es presentar nuevas soluciones exactas de vórtices neutros en 3D QG con una PVA distribuida. Dependiendo de la superposición de los diferentes modos de capa, algunos vórtices permanecen robustos de manera eje-simétrica frente a pequeñas perturbaciones de vorticidad, mientras que otros vórtices evolucionan hacia tripolos estables. Los vórtices neutros eje-simétricos robustos no tienen flujo potencial exterior, por lo que no generan impacto físico en su entorno. Además, las soluciones robustas de vórtices encontradas podrían explicar la larga persistencia de los vórtices en el océano. Las soluciones exactas de los vórtices neutros se utilizan para investigar más a fondo las interacciones de estos vórtices.La primera interacción estudia la interacción entre una corriente de cizalla de pequeña amplitud y distintos vórtices, específicamente un vórtice neutro robusto, un vórtice neutro inestable y un vórtice no-neutro. Los resultados muestran que los vórtices neutros son buenos modelos para los vórtices geofísicos, ya que estos se mantienen robustos durante su interacción. Ambos, los vórtices y la corriente de cizalla se mantienen robustos, mientras que los vórtices cruzan la corriente hasta llegar a su zona de equilibrio estable, la cual es del mismo signo de vorticidad que la circulación del vórtice.La segunda interacción es entre dos vórtices neutros. Esto incluye la interacción entre dos vórtices neutros inestables y la interacción entre un vórtice neutro robusto y otro neutro inestable. Los resultados revelan que algunos pares de vórtices neutros pueden alcanzar un estado de equilibrio oscilante, debido a un mecanismo de intercambio de vorticidad o PVA. Esto implica un intercambio periódico de pequeñas cantidades de vorticidad y la generación de momentos dipolares dentro de los vórtices, los cuales separan a los vórtices. Sin embargo, la formación de un flujo potencial exterior, que surge de la ruptura de la simetría circular, y la posterior advección de vorticidad y redistribución de la vorticidad periférica hace que los vórtices se atraigan.La última interacción que se estudia es entre un dipolo Lamb-Chaplygin y un vórtice eje-simétrico no-neutro. Muestra que las interacciones pueden ser elásticas con intercambio y pérdida casi nula de vorticidad. Esto implica un cambio en la dirección y velocidad de desplazamiento de los vórtices.
  

ESTADÍSTICA E INVESTIGACIÓN OPERATIVA

• BLANC BLOCQUEL DI MARCO, AUGUSTO: Derivatives and risks
  
  Autor/a: BLANC BLOCQUEL DI MARCO, AUGUSTO
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: ESTADÍSTICA E INVESTIGACIÓN OPERATIVA
  Departamento: Departamento de Estadística e Investigación Operativa (EIO)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 13/03/2025
  Fecha de lectura: 09/04/2025
  Hora de lectura: pendiente
  Lugar de lectura: pendiente
  Director/a de tesis: ORTIZ GRACIA, LUIS
  Resumen de tesis: Esta tesis tiene como objetivo proporcionar soluciones a problemas del mundo real medianteel uso y desarrollo de técnicas financieras cuantitativas de última generación. En la primera parte del trabajo se aborda el desafío de la cobertura de opciones digitales,en particular, de opciones digitales at-the-money cerca de la expiración. La cobertura de opcionesdigitales at-the-money cercanas al vencimiento sigue siendo un desafío en las finanzascuantitativas. El problema surge del hecho de que una opción digital tiene un pago discontinuoen el precio de ejercicio y tiene una delta y una gamma enormes cerca del vencimiento.En este trabajo, consideramos un escenario general para cubrir opciones digitales at-the-money cercanas alvencimiento mediante un bull spread. Resolvemos diferentes problemas de optimización, conel objetivo de minimizar la probabilidad de subcobertura de la opción digital al vencimiento,considerando costos de transacción y costos de iliquidez. Nuestra contribución consiste enque determinamos la composición del bull spread que minimiza la probabilidad de subcubriruna opción digital dado que el coste de la cobertura está por debajo de un determinadoumbral. Consideramos modelos estándar y de estado del arte para modelar la dinámica delactivo subyacente. También introducimos el modelado del problema de iliquidez dentro delproblema de optimización, el cual resolvemos oportunamente. Finalmente, calibramos unmodelo con datos reales del mercado y solucionamos el problema de optimización con costosde transacción con el modelo calibrado.En la segunda parte del trabajo se pretende crear herramientas financieras para lucharcontra el cambio climático. En los últimos cinco años ha habido una creciente preocupaciónpor el impacto de la minería de criptomonedas en el clima. Uno de los principales efectos delcambio climático es su impacto en la agricultura y la producción de alimentos. Además, elcambio climático tiene consecuencias claras para la salud humana. Para abordar el problemaproponemos nuevos contratos de derivados sobre bonos de carbono denominados en bitcoin.Este artículo propone productos financieros novedosos que podrían ayudar a las autoridadesreguladoras a impactar el clima de manera indirecta, aglutinando dos resultados financierosdeseados (cobertura y transferencia de volatilidad) en un solo instrumento financiero. Enparticular, los gobiernos pueden utilizar el instrumento para cubrirse del cambio climático einfluir en los precios de los bonos de carbono y las criptomonedas. Para estimar el preciode este novedoso producto, desarrollamos novedosas técnicas de estimación de parámetrosbasadas en wavelets de Shannon.La tercera parte del trabajo también gira entorno al cambio climático, las finanzas y lasmatemáticas. En este trabajo proponemos una metodología para calcular el impacto de unaumento de la temperatura de la superficie global terrestre en la probabilidad de incumplimientode una empresa del sector agrícola. Realizamos una regresión delvalor de las acciones de la empresa con los predictores S&P 500 y anomalías de temperaturay observamos que un aumento de la anomalías de temperatura tiene un impacto negativoen las acciones de la empresa considerada en este trabajo. Luego, modelamos la serie temporal de anomalías de temperaturamediante regresión lineal segmentada, donde los puntos de ruptura se estiman mediante unanálisis de wavelets. Calibramos un modelo de Merton con datos reales de las acciones de laempresa y estimamos la probabilidad de incumplimiento en función de la probabilidad de queel valor de los activos de la empresa esté por debajo del nivel de los pasivos. Utilizamos el modelo de regresión para pronosticar valores de las acciones y estimar una nueva probabilidadde incumplimiento.
  

FOTÓNICA

• LI, GENG: Fourier Transform Infrared Spectroscopy of Twisted Bilayer Graphene
  
  Autor/a: LI, GENG
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: FOTÓNICA
  Departamento: Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 10/03/2025
  Fecha de lectura: 11/04/2025
  Hora de lectura: 10:00
  Lugar de lectura: ICFO Auditorium
  Director/a de tesis: KOPPENS, FRANK
  Resumen de tesis: El objetivo de esta tesis es investigar la respuesta óptica infrarroja del grafeno bicapa retorcido (TBG) mediante espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR). Primero, utilicé un FTIR comercial para medir el TBG en el rango del infrarrojo medio a temperatura ambiente. Mejoré la técnica de fabricación del dispositivo y fabriqué los dispositivos TBG con un área grande y, al mismo tiempo, una baja inhomogeneidad. Observé que el TBG tiene abundantes características de absorción óptica que se originan a partir de las transiciones entre bandas que están determinadas únicamente por el ángulo de torsión.Luego, quiero investigar la transición entre bandas del TBG que se encuentra en el rango de terahercios, que desarrolla la banda plana del TBG que alberga efectos fuertemente correlacionados. Construí un FTIR casero que funciona tanto en el rango del infrarrojo medio como en el de los terahercios. Conecté el criostato con cuidado y logré un nivel de ruido eléctrico que se acerca al límite de ruido de Johnson. Al guiar la luz desde el FITR hacia el criostato, medí con éxito los estados de excitón en el dispositivo de grafeno bicapa de Bernal en un amplio rango espectral, lo que demuestra que el sistema está listo para futuros estudios experimentales de TBG.
  

INGENIERÍA BIOMÉDICA

• DAVIS ORTIZ, ALBERTO: Development of a Fuzzy Logic-Based Algorithm for Stroke Detection in Non-Contrast Computed Tomography Images
  
  Autor/a: DAVIS ORTIZ, ALBERTO
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: INGENIERÍA BIOMÉDICA
  Departamento: Departamento de Ingeniería de Sistemas, Automática e Informática Industrial (ESAII)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 18/02/2025
  Fecha de lectura: 09/05/2025
  Hora de lectura: 16:30
  Lugar de lectura: Aula 28.8, 1a planta, Edifici I, Escola Tècnica Superior d'Enginyeria Industrial de Barcelona, Campus Diagonal Sud, Av. Diagonal, 64708028 Barcelona
  Director/a de tesis: AYMERICH MARTINEZ, FRANCISCO JAVIER | GORDILLO CASTILLO, NELLY
  Resumen de tesis: El presente trabajo aborda el problema de la detección temprana del ictus, no solo desde la perspectiva de la precisión en la detección, sino también enfocándose en la eficiencia computacional, considerando la limitada disponibilidad de casos para el entrenamiento. Con este propósito, se han desarrollado varios algoritmos para optimizar diferentes procesos, como un algoritmo de extracción cerebral, un algoritmo de transformación afín y un filtro adaptativo específico para el ruido en imágenes de tomografía computarizada. Esta investigación ha generado recursos valiosos, como un atlas cerebral de pacientes mexicanos sanos y una plantilla de territorios vasculares. El uso de atlas permitió la extracción de características de áreas específicas. Las características utilizadas fueron relativamente simples, como histogramas y texturas de Haralick, que se combinaron con análisis discriminante lineal y un sistema de inferencia neurodifuso adaptativo como una segunda capa de extracción de características, y finalmente con una máquina de vectores de soporte como clasificador. En conjunto, estos métodos lograron un rendimiento del 98,25%. Los resultados muestran que el uso del sistema de inferencia neurodifuso adaptativo como extractor de características mejora el rendimiento de otros clasificadores debido a su capacidad para manejar la incertidumbre e identificar relaciones no lineales entre variables. Este estudio contribuye al desarrollo de algoritmos de bajo costo computacional y proporciona nuevas perspectivas y herramientas que podrían aplicarse en un entorno real en el futuro.
  
• ZIVANIC, MILICA: Cold plasma-treated hydrogels for multimodal cancer therapy
  
  Autor/a: ZIVANIC, MILICA
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: INGENIERÍA BIOMÉDICA
  Departamento: Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales (CEM)
  Modalidad: Convenio Cotutela
  Fecha de depósito: 10/03/2025
  Fecha de lectura: 04/04/2025
  Hora de lectura: 12:00
  Lugar de lectura: Aula A1.06, Edifici, A, Av. d'Eduard Maristany, 16, 08019 Barcelona
  Director/a de tesis:
  Resumen de tesis: El plasma frío a presión atmosférica (en adelante simplemente plasma) es un gas débilmente ionizado que ha ganado atención como un tratamiento económico contra el cáncer, bien tolerado y que se dirige selectivamente al metabolismo redox alterado de las células malignas. La escasa profundidad de penetración del plasma directo en los tejidos, limita sus aplicaciones clínicas a dianas superficiales. Los hidrogeles tratados con plasma (PTHs) emergen como vehículos para la administración local de especies reactivas de oxígeno y nitrógeno derivadas del plasma (RONS) hacia tejidos internos. Para preparar un PTH, una solución acuosa que contiene concentraciones bajas de polímeros se expone al plasma para enriquecerla con RONS y luego se reticula en una red tridimensional formando un hidrogel que atrapa los RONS en su interior. Una vez en contacto con la diana, los RONS pueden difundirse desde el PTH y, por encima de un umbral, causar daño irreversible y muerte de las células cancerosas. Los PTHs podrían ampliar la aplicación clínica del plasma no solo actuando como vehículos de RONS, sino también como una plataforma físico-química versátil que puede incorporar diferentes polímeros bioactivos o medicamentos para efectos terapéuticos combinados, como se explora por primera vez en esta Tesis.Esta Tesis propone y sigue un ciclo iterativo de trabajo para el desarrollo y caracterización de los PTHs. Aquí, se eligió alginato como biopolímero para la preparación de PTHs, debido a su biocompatibilidad, relevancia y versatilidad en la investigación biomédica, así como a su capacidad para reticular bajo condiciones suaves. En primer lugar, se identificó un protocolo optimizado para la preparación de PTH a base de alginato, con el fin de asegurar una alta retención de RONS terapéuticos durante el proceso de reticulación y obtener una formulación inyectable con comportamiento pseudoplástico para una administración mínimamente invasiva y adaptable en forma. Antes de esta Tesis, la caracterización biológica de los PTHs estaba limitada a la evaluación de su de citotoxicidad en cáncer. Aquí, por primera vez, se observó la capacidad de un PTH para inducir muerte celular inmunogénica. Se observó que las células de osteosarcoma tratadas con PTH son fagocitadas con mayor frecuencia cuando se co-cultivan con células dendríticas inmaduras derivadas de monocitos humanos aislados de donantes de sangre sanos. Tras la caracterización fisicoquímica y biológica inicial, se investigó la viabilidad y eficacia de incorporar una modalidad terapéutica secundaria a PTH. Para ello, se introdujo un polímero bioactivo o un agente de quimioterapia en la formulación de PTH de alginato para obtener efectos biológicos superiores a los proporcionados por los RONS derivados del plasma o en sinergia con ellos. Estos efectos se observaron en un modelo relevante de cáncer, donde tumores tridimensionales y vascularizados se cultivaron en la membrana de un huevo de gallina fertilizado (in ovo), permitiendo estudiar las células cancerosas en un entorno tumoral más similar a uno nativo con mayor relevancia clínica. Los modelos tumorales in ovo emergen como modelos rentables y eficaces y pueden ayudar a reemplazar, reducir y refinar los experimentos in vivo en la investigación preclínica. En contraste con las monoterapias (PTH o fármaco), que no mostraron efecto in ovo, tras una sola administración de la PTH-fármaco co-terapia, se podría disminuir el peso del tumor de osteosarcoma y la expresión de una proteína relacionada con la resistencia al tratamiento.En conjunto, el trabajo presentado en esta Tesis Doctoral ha contribuido a establecer los PTH dentro de la comunidad del plasma como una modalidad de tratamiento novedosa que podría ampliar las aplicaciones clínicas del plasma. Además, ha proporcionado una prueba de concepto de que los PTHs podrían utilizarse como plataformas duales versátiles para el manejo multimodal del cáncer.
  

INGENIERÍA CIVIL

• , DUOLAN: Integration of Spatial and Temporal Patterns for ecological environment management in River-Riparian System
  
  Autor/a: , DUOLAN
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: INGENIERÍA CIVIL
  Departamento: Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos de Barcelona (ETSECCPB)
  Modalidad: Compendio de publicaciones
  Fecha de depósito: 18/03/2025
  Fecha de lectura: 14/04/2025
  Hora de lectura: pendiente
  Lugar de lectura: pendiente
  Director/a de tesis: BLADE CASTELLET, ERNEST | SANCHEZ JUNY, MARTI
  Resumen de tesis: Los ríos son transportadores fundamentales de recursos hídricos y componentes esenciales de los ecosistemas. En algunas regiones, los ríos han sido artificialmente estrechados, las áreas ribereñas han sido invadidas, los recursos ribereños han sido sobreexplotados y se han impuesto restricciones artificiales en los cauces. Esto ha resultado en la pérdida de la capacidad de los ríos para recibir y almacenar aguas de inundación, provocando el colapso de las orillas y la destrucción de diques, afectando gravemente la estabilidad del río, amenazando la seguridad de puentes, alcantarillas y otras infraestructuras críticas relacionadas con los ríos, y poniendo en peligro el medio ambiente ecológico.La definición de las zonas ribereñas es particularmente importante para la gestión y protección de los ríos. En la implementación de políticas para promover la gestión fluvial en diversos países, se ha puesto énfasis en fortalecer la gestión de las zonas ribereñas, garantizando la seguridad en el control de inundaciones y aprovechando plenamente los beneficios ecológicos integrales de los ríos. En los últimos años, varios países han propuesto leyes y regulaciones principalmente para controlar la sobreexplotación, restaurar el crecimiento de la vegetación natural en las zonas ribereñas, proteger los hábitats y mejorar el control de inundaciones.Con el desarrollo social ligado al agua, se resalta la armonía entre impacto ambiental y beneficios ecológicos. Cambios en la forma de los ríos, lechos artificiales y construcción de orillas afectan la vida acuática y destruyen hábitats terrestres. Además, la regulación de ríos altera el ecosistema. Para reducir estos efectos, agencias gubernamentales aplican protocolos de evaluación y monitoreo, como análisis del hábitat físico, hidromorfología y cambios en el régimen hidrológico.La investigación comienza con un análisis retrospectivo como punto de partida para comprender cómo las leyes y regulaciones existentes sobre desarrollo y restauración carecen de una integración efectiva y presentan una adaptabilidad limitada. Se desarrolla un modelo río-ribera basado en modelado hidráulico bidimensional integrado con modelado numérico, utilizando datos topográficos, hidrológicos, de vegetación y de suelo para analizar el ciclo hidroecológico dentro de la zona ribereña y delinear sus límites. El modelo busca proporcionar un enfoque específico para la delimitación de la zona ribereña. Además, se propone un sistema de parámetros para la evaluación del estado ecológico, enfocado en las principales contradicciones entre la conservación ambiental y los servicios ecosistémicos de las zonas ribereñas. Con el fin de desarrollar y analizar estrategias para lograr un buen estado ecológico de los cuerpos de agua y las zonas ribereñas, la metodología de delimitación de zonas ribereñas ofrecerá herramientas para mejorar la coordinación entre las necesidades del desarrollo de recursos ribereños y la protección y uso de los ecosistemas, mientras que el sistema de evaluación del entorno ecológico evaluará la calidad hidromorfológica y fomentará un desarrollo saludable del medio ambiente ecológico.Los hallazgos de esta investigación proponen un método práctico y efectivo para la delimitación de zonas ribereñas, aplicable universalmente. Se destaca por su utilidad en la gestión de prácticas ribereñas y como referencia para el desarrollo de estrategias políticas. El método de evaluación cuantitativa cubre los aspectos clave de la calidad hidromorfológica, eliminando la subjetividad en la asignación de pesos y clasificación de niveles de evaluación, y evitando cálculos complejos. El método de evaluación de áreas fluviales y ribereñas permite a los tomadores de decisiones analizar fácilmente los problemas a través de los resultados obtenidos y sentar las bases para soluciones futuras.
  

INGENIERÍA DE LA CONSTRUCCIÓN

• RAMONELL CAZADOR, CARLOS: Graph-driven digital twins as assistants to bridge maintenance
  
  Autor/a: RAMONELL CAZADOR, CARLOS
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: INGENIERÍA DE LA CONSTRUCCIÓN
  Departamento: Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental (DECA)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 10/03/2025
  Fecha de lectura: 28/05/2025
  Hora de lectura: 10:00
  Lugar de lectura: C1-002
  Director/a de tesis: CHACÓN FLORES, ROLANDO ANTONIO
  Resumen de tesis: Los puentes son componentes vitales de las infraestructuras de transporte que se enfrentan a una falta generalizada de resiliencia debido su envejecimiento y a las cambiantes condiciones ambientales. Encontrar métodos más eficientes para monitorizar las redes de puentes y planificar efectivamente su mantenimiento es crucial para mantener niveles de servicio razonables. Simultáneamente, los gemelos digitales están emergiendo en diversas industrias como réplicas digitales dinámicas de activos físicos, que se actualizan continuamente con información de sus contrapartes físicas y sirven como base para el desarrollo de herramientas digitales que mejoren los flujos de trabajo en los procesos de toma de decisiones a lo largo del ciclo de vida de cualquier producto.Esta tesis traslada el concepto de gemelos digitales al ámbito del mantenimiento de puentes y presenta un marco para el desarrollo de sistemas de gemelos digitales impulsados por grafos con el objetivo asistir a los gestores de puentes en el seguimiento del estado de su cartera de activos.Con este propósito, se presentan dos sistemas diferentes como pruebas de concepto: el Sistema A y el Sistema B. Ambos sistemas están basados en la nube, son modulares, y utilizan grafos para integrar múltiples fuentes de datos que describen los puentes, su contexto y procesos de monitorización relevantes para su mantenimiento. Los sistemas se prueban con datos reales correspondientes a dos casos de estudio que representan puentes de carretera y ferrocarril en la red de infraestructuras española. A través de estos demostradores, los sistemas de gemelos digitales se desarrollan para integrar semánticamente BIM, GIS, series temporales de sensores y datos relacionados con los resultados de procesos de mantenimiento estructurados según regulaciones regionales.El Sistema A se enfoca en alojar gemelos digitales de puentes individuales. Utiliza grafos LPG para interconectar datos IFC con datos de sensores IoT y los resultados de inspecciones visuales y pruebas de carga. La integración de datos se logra al hacer coincidir los GUIDs los de datos contenidos el grafo con los datos almacenados en las diferentes bases de datos y sistemas conectados. La implementación del sistema se demuestra a través de una plataforma web, que contiene aplicaciones que permiten visualizar e interactuar con datos contextualizados de inspecciones y pruebas de carga.El Sistema B se enfoca en interconectar múltiples gemelos digitales de puentes que se encuentran dentro de una misma red. Emplea un grafo de conocimiento construido a partir de grafos basados en RDF y un conjunto de ontologías. El sistema integra datos geográficos según los modelos de datos INSPIRE, modelos IFC y datos de inspecciones visuales. El sistema presenta un enfoque de gestión de datos basado en estratos, que gestionan y compartimentan subconjuntos de información, e implementa el estándar ICDD para intercambiar datos de los grafos con vínculos a documentos. La implementación del sistema se demuestra a través de un conjunto de escenarios ficticios que simulan interacciones entre administradores de puentes y terceros.A través de estos sistemas, esta tesis demuestra la utilidad de las tecnologías de grafos en el desarrollo de gemelos digitales de puentes alineados con los estándares y prácticas actuales de la industria. Enfatiza las ventajas del enfoque basado en grafos de conocimiento para simplificar las interacciones con aplicaciones conectadas, permitir el desarrollo de aplicaciones desacopladas y mejorar la escalabilidad y expansibilidad del sistema con nuevos conjuntos de datos. No obstante, la implementación real de estos sistemas requiere más validación y casos de uso, así como la colaboración entre desarrolladores de sistemas, administradores, academia y partes interesadas de la industria para generar un ecosistema digital coherente que mejore la eficiencia y la productividad de las prácticas en el mantenimiento de puentes.
  

INGENIERÍA ELÉCTRICA

• AL HANAINEH, WAEL HASAN AHMAD: Designing and Development of Secure Protection Strategies for Distribution Network Integrated with Distributed Energy Resources
  
  Autor/a: AL HANAINEH, WAEL HASAN AHMAD
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: INGENIERÍA ELÉCTRICA
  Departamento: Departamento de Ingeniería Eléctrica (DEE)
  Modalidad: Compendio de publicaciones
  Fecha de depósito: 10/03/2025
  Fecha de lectura: 04/04/2025
  Hora de lectura: pendiente
  Lugar de lectura: pendiente
  Director/a de tesis: MATAS ALCALA, JOSE | GUERRERO ZAPATA, JOSEP MARIA
  Resumen de tesis: La generación de electricidad incorpora cada vez más sistemas de Generación Distribuida (GD), basados principalmente en solar y eólica, en los sistemas de distribución (SD), ofreciendo beneficios como mayor fiabilidad, mejor calidad de energía y reducción de emisiones de gases de efecto invernadero. No obstante, su integración plantea desafíos como sobretensiones, fluctuaciones de voltaje y desequilibrios por sincronización inadecuada con la red. Además, las GD alteran las corrientes de cortocircuito, exigiendo ajustes en los relés de protección. Con una mayor penetración de GD, las redes de distribución se vuelven más complejas, requiriendo sistemas de protección avanzados para manejar flujos de potencia bidireccionales, que desafían los esquemas existentes. Las GD basadas en inversores ( eolica y fotovoltaica) generan menores corrientes de falla, reduciendo la efectividad de los métodos tradicionales de detección de fallas y aumentando el riesgo de cegar las protecciones y generando disparos falsos.Esto resalta la necesidad de detección precisa de fallas, localización efectiva y respuestas rápidas. Desconectar GD durante fallas es cada vez menos viable, requiriendo esquemas de protección que minimicen desconexiones innecesarias y aborden limitaciones como resistencia de falla, condiciones de carga previa y ruido. Las técnicas tradicionales de localización de fallas son a menudo lentas e imprecisas, lo que enfatiza la necesidad de sistemas avanzados.El análisis de la Distorsión Armónica Total (THD) ha mostrado efectividad para detectar fallas en sistemas con perfiles armónicos complejos, ya que las fallas aumentan la distorsión armónica, convirtiendo el monitoreo de THD en un indicador clave. Sin embargo, los sistemas de protección en redes con alta penetración de GD, especialmente las basadas en inversores, están poco explorados, y los algoritmos actuales rara vez utilizan THD.Para abordar esto, se proponen tres sistemas de protección innovadores basados en el contenido armónico del voltaje para detectar y localizar fallas en SD de media tensión (MV). El primer sistema combina mediciones de THD, amplitud de voltaje y componentes de secuencia cero usando un algoritmo de máquinas de estados finitos (FSM). Este se centra en armónicos de tercer orden (triple-n), únicos de puntos neutrales de inversores, donde las caídas de voltaje amplifican el THD, calculado mediante el método MSOGI. Sin embargo, depende de comunicación, lo que podría limitar su robustez.Para superar esta limitación, se introduce un sistema de dos capas. La primera emplea SOGI-FLL para monitorear la red de manera eficiente, comparando promedios de THD antes y durante fallas. La segunda capa usa un algoritmo sin comunicación basado en componentes de secuencia positiva y negativa para localizar fallas, operando de forma independiente y garantizando fiabilidad incluso sin comunicación, aunque con detección más lenta.Finalmente, se propone un tercer sistema de prioridad que combina las dos capas. La primera actúa como mecanismo principal de detección basado en comunicación, y la segunda como respaldo en caso de fallos de comunicación, analizando localmente las componentes de voltaje. Estos sistemas se validan frente a diversos métodos de protección en condiciones variadas, demostrando su efectividad.
  

INGENIERÍA ELECTRÓNICA

• MORADMAND JAZI, HAMED: Design and implementation of lowinterference, high efficiency, power electronicbased power system for PV applications
  
  Autor/a: MORADMAND JAZI, HAMED
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: INGENIERÍA ELECTRÓNICA
  Departamento: Departamento de Ingeniería Electrónica (EEL)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 13/03/2025
  Fecha de lectura: 09/04/2025
  Hora de lectura: pendiente
  Lugar de lectura: pendiente
  Director/a de tesis: MARTINEZ GARCIA, HERMINIO | VELASCO QUESADA, GUILLERMO
  Resumen de tesis: En la actualidad, los convertidores elevadores con respuesta dinámica rápida son demandados en gran número de aplicaciones, como son los sistemas de alimentación ininterrumpida, utilizados para alimentar cargas sensibles, y los convertidores DC-DC en microinversores fotovoltaicos conectados a la red, que garantizan la extracción de la máxima potencia de los paneles fotovoltaicos. Se han realizado varios estudios sobre convertidores elevadores con el fin de aumentar la ganancia en tensión y la eficiencia, así como para reducir el estrés de voltaje en los semiconductores, mientras que en una primera instancia se ha prestado menos atención a su respuesta dinámica.Un convertidor que pueda compensar rápidamente las variaciones de carga tendría una respuesta dinámica más rápida y unos menores sobreimpulso y subimpulso en el voltaje y la corriente de salida. En esta investigación, se estudiarán diversos convertidores conmutados para lograr nuevas topologías que tengan la capacidad de ofrecer una respuesta dinámica más rápida y una mayor ganancia en tensión para las aplicaciones mencionadas. La combinación de algunos convertidores tiene el potencial de eliminar el cero en el semiplano derecho y permitir que los convertidores respondan a las variaciones de carga a un ritmo más rápido sin realizar cambios en el circuito de control ni de filtrado.Si el convertidor integrado puede transferir energía desde la entrada hasta la carga en todos los modos de operación, independientemente de si el interruptor está activado o no, el convertidor podría compensar las variaciones de carga con una menor interrupción. Esta teoría puede evaluarse y demostrarse mediante cálculos teóricos sobre la respuesta del control y la situación de los ceros y polos de la función de transferencia en lazo cerrado del convertidor. Para evaluar los logros de esta investigación, se pueden analizar las magnitudes dinámicas en la respuesta a un escalón de los convertidores (como el sobreimpulso máximo, el tiempo de subida y el tiempo de establecimiento). Además, la ganancia en tensión y la eficiencia de los convertidores son cualidades importantes que deben considerarse en las comparaciones que se realizarán.
  

INGENIERÍA MECÁNICA, FLUIDOS Y AERONÁUTICA

• MORENO MARTÍN, SIRO: Collocation methods for the synthesis of graceful robot motions
  
  Autor/a: MORENO MARTÍN, SIRO
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: INGENIERÍA MECÁNICA, FLUIDOS Y AERONÁUTICA
  Departamento: Departamento de Ingeniería Mecánica (EM)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 10/03/2025
  Fecha de lectura: 04/04/2025
  Hora de lectura: pendiente
  Lugar de lectura: pendiente
  Director/a de tesis: CELAYA LLOVER, ENRIC | ROS GIRALT, LLUIS
  Resumen de tesis: Un movimiento grácil puede definirse informalmente como el que observamos en los movimientos naturales ejecutados por animales y humanos, que se caracterizan por ser ágiles, eficientes y fluidos. La generación de movimientos robóticos gráciles suele acometerse mediante la minimización de funciones de coste que implican no sólo la longitud de la trayectoria, sino también aspectos relacionados con la suavidad, como la derivada temporal de la aceleración, denominada sobreaceleración (jerk en inglés), o la de los controles. Un enfoque muy utilizado para calcular trayectorias óptimas es la colocación directa, una técnica que convierte el problema de control óptimo en tiempo continuo en un problema de programación no lineal de dimensión finita. La técnica de colocación consiste en discretizar la trayectoria utilizando los denominados puntos de colocación e imponiendo las restricciones de la dinámica en dichos puntos. Sin embargo, la formulación de la mayoría de los métodos de colocación asumen que el sistema se rige por una EDO de primer orden, mientras que los sistemas robóticos suelen describirse mediante EDOs de segundo orden o superior. En consecuencia, la práctica habitual consiste en convertir inicialmente esas EDOs a la forma de primer orden mediante la introducción de nuevas variables y la adición de nuevas ecuaciones que vinculan esas variables con sus homólogas integrales. Un efecto de esta transformación que a menudo se pasa por alto es que genera incoherencias entre la trayectoria de cada variable y la de su derivada temporal. Esto es así porque un método de colocación sólo impone las relaciones diferenciales en los puntos de colocación, pero no entre dichos puntos. Un examen más detallado de este efecto revela que las ecuaciones de la dinámica, que deberían satisfacerse en los puntos de colocación, en realidad se incumplen en ellos, a pesar de que aparentemente hayan sido impuestas. Esta tesis introduce nuevos métodos de colocación diseñados para superar estos problemas. Específicamente, desarrollamos versiones mejoradas de los esquemas de colocación por tramos y pseudoespectrales más populares, incluyendo los métodos trapezoidal y Hermite-Simpson, así como los métodos LG, LGR y LGL. Los nuevos algoritmos son capaces de tratar ecuaciones diferenciales de orden M ≥ 1 arbitrario sin necesidad de convertirlas a la forma de primer orden. En todos ellos, la trayectoria obtenida para cada variable coincide exactamente con la derivada temporal de su correspondiente variable integral, y las restricciones de la dinámica se satisfacen con precisión en los puntos de colocación. En muchos casos, estas propiedades permiten reducir drásticamente el error dinámico de las trayectorias obtenidas lo que significa que las ecuaciones que gobiernan el sistema se respetan mejor a lo largo de todo el horizonte temporal del problema. Nuestros métodos también proporcionan trayectorias más suaves que las de los métodos convencionales, y permiten tratar fácilmente variables como la sobreaceleración o la derivada temporal de los controles en la función de coste. También se propone un algoritmo hp de refinamiento adaptativo para combinar las ventajas de nuestros métodos por tramos y pseudoespectrales con el fin de acelerar la convergencia hacia las soluciones.
  

INTELIGENCIA ARTIFICIAL

• UGRINOVIC KEHDY, NICOLAS: Modeling and Reconstruction of 3D Humans under Context
  
  Autor/a: UGRINOVIC KEHDY, NICOLAS
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: INTELIGENCIA ARTIFICIAL
  Departamento: Departamento de Ciencias de la Computación (CS)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 05/02/2025
  Fecha de lectura: 04/04/2025
  Hora de lectura: 15:00
  Lugar de lectura: Sala de Juntes de la FME
  Director/a de tesis: SANFELIU CORTES, ALBERTO | MORENO NOGUER, FRANCESC D'ASSIS
  Resumen de tesis: El estudio de los seres humanos y su comportamiento a través del análisis de imágenes y vídeos ha sido durante mucho tiempo un tema central en la visión artificial. La reconstrucción y el modelado del comportamiento humano han ganado cada vez más atención debido a sus posibles aplicaciones en entornos virtuales, como la realidad aumentada y la realidad virtual, los deportes, la moda y la industria cinematográfica. A pesar de este creciente interés, capturar y generar con precisión la pose y el movimiento en 3D de los seres humanos sigue siendo un desafío importante, principalmente debido a la gran diversidad de movimientos humanos y la complejidad inherente del cuerpo humano. Además, la capacidad de capturar y replicar interacciones humanas sutiles (como un abrazo) que los seres humanos comprenden intuitivamente sigue siendo un obstáculo importante para las máquinas. Esta complejidad surge de la necesidad de una comprensión profunda del mundo físico, sus limitaciones y las formas matizadas en que los seres humanos interactúan con él.Esta tesis presenta el desarrollo de varias metodologías para reconstruir y modelar varios aspectos de los seres humanos en 3D, incluida la forma, la pose y el movimiento detallados, principalmente a partir de imágenes RGB. Se hace especial hincapié en capturar o incorporar información contextual como información adicional. En primer lugar, presentamos un método para modelar la forma corporal detallada de individuos, que incluye elementos como la ropa en una amplia gama de poses. Posteriormente, el enfoque se desplaza a la estimación simultánea de la pose de múltiples individuos, en la que se emplean restricciones de escena para mejorar la precisión de estas estimaciones. Este enfoque aborda los desafíos fundamentales de la profundidad y la ambigüedad de escala inherentes a la reconstrucción 3D. Luego, el trabajo se extiende al dominio temporal, para reconstruir individuos que interactúan, particularmente en escenarios que involucran interacciones cercanas. Un desafío significativo en tales situaciones es la falta de cumplimiento de las leyes físicas, como las colisiones corporales. Para abordar esto, integramos un simulador de física con todas las funciones dentro de un proceso de estimación de movimiento para tener en cuenta estas inconsistencias físicas. Por último, proponemos un método capaz de generar movimiento humano que interactúa con un entorno virtual. Todos los métodos propuestos han sido sometidos a una evaluación exhaustiva.En resumen, esta tesis presenta un conjunto de herramientas para el modelado y reconstrucción de humanos en 3D, avanzando el campo hacia una captura y recreación más precisa del comportamiento realista de los humanos virtuales, con un énfasis particular en sus interacciones con su entorno circundante.
  

MATEMÁTICA APLICADA

• DE OLAZÁBAL, RAMIRO: Advancing Solver Performance in Large-Scale Computational Fluid Dynamics: Generalizing the Linelet Preconditioner for the Pressure Correction Equation
  
  Autor/a: DE OLAZÁBAL, RAMIRO
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: MATEMÁTICA APLICADA
  Departamento: Facultad de Matemáticas y Estadística (FME)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 17/03/2025
  Fecha de lectura: 11/04/2025
  Hora de lectura: pendiente
  Lugar de lectura: pendiente
  Director/a de tesis: LEHMKUHL BARBA, ORIOL | VÁZQUEZ, MARIANO
  Resumen de tesis: Esta tesis presenta el Global Linelet Preconditioner (GLP), una método de precondicionamiento diseñado para superar estas limitaciones y mejorar la escalabilidad en aplicaciones de dinámica computacional de fluidos (CFD, por sus siglas en ingés) a escala extrema. El método extiende y generaliza el enfoque tradicional de linelet al introducir un paso de comunicación dentro de la operación de preacondicionamiento, permitiendo el acoplamiento entre dominios y preservando la conectividad a lo largo de los límites de partición. Esta modificación mejora significativamente las tasas de convergencia en mallas altamente anisotrópicas al asegurar que los acoplamientos más fuertes en el sistema lineal se traten de manera efectiva, independientemente de las restricciones de la descomposición del dominio.Una contribución clave de este trabajo es el desarrollo de un algoritmo de construcción de linelets puramente algebraico, que elimina la necesidad de información geométrica al definir los linelets. Mientras que los métodos convencionales dependen de estructuras de malla explícitas para determinar direcciones anisotrópicas, el enfoque algebraico construye linelets basándose únicamente en las propiedades de la matriz, permitiendo una mayor flexibilidad y aplicabilidad a mallas no estructuradas en general. Además, se exploró e integró dentro del marco de trabajo la construcción basada en la geometría, demostrando un rendimiento superior en mallas estructuradas con características anisotrópicas bien definidas. La comparación entre los enfoques geométrico y algebraico reveló que, mientras que el primero logra un mejor rendimiento cuando existe una rigidez direccional clara, el segundo ofrece una alternativa robusta cuando la topología de la malla es compleja o no está disponible.La efectividad de GLP fue evaluada a través de extensos experimentos numéricos, incluyendo problemas de referencia y aplicaciones de CFD en el mundo real, tales como el ala de alta sustentación 30P30N, el difusor Stanford y el modelo DrivAer. Los resultados demostraron que GLP mejora significativamente la convergencia del solucionador en comparación con los precondicionadores existentes, incluidas versiones anteriores del precondicionador linelet, particularmente en casos donde un alto porcentaje de elementos se encuentra dentro de la capa límite. Los análisis de rendimiento revelaron que, aunque GLP incurre en un mayor costo de preprocesamiento debido a la construcción de linelets y la comunicación, estos costos se ven compensados por la reducción en las iteraciones y tiempo del solver, lo que conduce a ahorrar recursos computacionales en simulaciones a gran escala.Además de mejorar la convergencia, GLP introduce una formulación agnóstica a la partición, lo que lo hace independiente de la estrategia de descomposición del dominio. A diferencia de los precondicionadores tradicionales, que son sensibles a la partición de la malla, GLP mantiene su rendimiento numérico a través de diversas configuraciones de descomposición, permitiendo una ejecución paralela más flexible y equilibrada. La implementación paralela del método, adaptada a entornos computación de alta performance (HPC, por sus siglas en inglés), garantiza la escalabilidad a lo largo de un amplio rango de núcleos.
  

POLÍMEROS Y BIOPOLÍMEROS

• DOROST, POROCHISTA: Nanoparticles made of poly(gamma-glutamic acid) derivatives for drug delivery systems
  
  Autor/a: DOROST, POROCHISTA
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: POLÍMEROS Y BIOPOLÍMEROS
  Departamento: Departamento de Ingeniería Química (EQ)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 14/03/2025
  Fecha de lectura: 10/04/2025
  Hora de lectura: pendiente
  Lugar de lectura: pendiente
  Director/a de tesis: GARCIA ALVAREZ, MONTSERRAT
  Resumen de tesis: Los polímeros se han convertido en una opción principal en el campo biomédico debido a sus diversas propiedades, funcionalidades y aplicaciones. Características como la resistencia mecánica, la biocompatibilidad y biodegradabilidad los hacen atractivos para diversas aplicaciones médicas.Una de las aplicaciones más interesantes de estos polímeros es la liberación controlada de fármacos. Los polímeros y copolímeros biodegradables son los principales materiales para la producción de dispositivos médicos y farmacéuticos temporales. Estos polímeros pueden ser sintetizados químicamente o producidos de manera natural.Los polímeros biotecnológicos, obtenidos mediante procesos biotecnológicos, han atraído atención por dos ventajas principales: se derivan de recursos renovables y, al ser producidos biológicamente, son biocompatibles, biodegradables y bioabsorbibles. Modificar estos polímeros para ajustar sus propiedades es una estrategia para desarrollar materiales biomédicos.El poli(γ-ácido glutámico) (PGGAH) es un poli--péptido biocompatible y biodegradable con grupos carboxilo en su cadena lateral que pueden ser sustituidos para modificar las propiedades del polímero. En este estudio, PGGAH fue modificado hidrofóbica y catiónicamente. A través de modificaciones hidrofóbicas y alteraciones de propiedades hidrofílicas, se produjeron copolímeros anfifílicos capaces de autoensamblarse en sistemas de nanopartículas para la encapsulación y liberación controlada de fármacos. Esta modificación se realizó mediante esterificación parcial de los grupos carboxilato laterales con bromuro de 4-fenil-butilo (4-PhBBr). Se logró una funcionalización adicional para producir nanopartículas dirigidas mediante reacción de grupos carboxilato restantes con polietilenglicol amino-terminal (NH₂-PEG) y NH₂-PEG derivatizado con ácido fólico.La modificación catiónica de este polímero biodegradable permitió la formación de nanopoliplejos con ADN. Esta modificación se llevó a cabo mediante esterificación de grupos carboxilato laterales con bromuro de 2-bromoetil trimetilamonio (BrETABr). Los derivados obtenidos se utilizaron para preparar nanopartículas mediante técnicas de emulsión/evaporación o nanoprecipitación por diálisis. Se obtuvieron nanopartículas de 100 a 380 nm, demostrando su potencial como sistemas de liberación de fármacos capaces de encapsular doxorrubicina.La estructura química de los derivados fue caracterizada mediante RMN de protón y carbono-13 y sus propiedades fisicoquímicas mediante GPC y TGA. El análisis de grupos funcionales se realizó mediante FT-IR.La degradación hidrolítica se monitoreó mediante RMN de ¹H y la apariencia de las nanopartículas mediante SEM. Su tamaño y carga superficial fueron determinados mediante DLS y mediciones de potencial zeta, respectivamente.Para la serie de copolímeros hidrofóbicos, se realizaron ensayos de citotoxicidad, confirmando la baja toxicidad de los derivados sintetizados. La encapsulación y liberación de fármacos se evaluó en condiciones fisiológicas, revelando que la tasa de liberación era mayor en pH ácido y estaba influenciada por el grado de modificación del polímero. Las pruebas de encapsulamiento celular demostraron que las nanopartículas penetraron con éxito en células cancerígenas.Los resultados indican que el polímero biotecnológico PGGAH es un material prometedor para diseñar y desarrollar sistemas biodegradables de liberación de fármacos con aplicaciones terapéuticas en el tratamiento de enfermedades difíciles de manejar farmacológicamente.
  

PROYECTOS ARQUITECTÓNICOS

• ORTIGOSA DUARTE, NURIA: Exposiciones de arquitectura en Barcelona 1939-2019. Una colección.
  
  Autor/a: ORTIGOSA DUARTE, NURIA
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: PROYECTOS ARQUITECTÓNICOS
  Departamento: Departamento de Proyectos Arquitectónicos (PA)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 13/03/2025
  Fecha de lectura: 09/04/2025
  Hora de lectura: pendiente
  Lugar de lectura: pendiente
  Director/a de tesis: CALLÍS FREIXAS, EDUARD | MONTEYS ROIG, FCO JAVIER
  Resumen de tesis: El objeto de esta investigación es el estudio de la colección formada por las 950 exposiciones de arquitectura celebradas en Barcelona entre el final de la guerra civil española y nuestros días. El estudio se centra en el «qué» y no el «cómo», es decir, en su contenido más allá de su display. La forma más habitual en que las exposiciones de arquitectura han sido estudiadas, es desde su individualidad o, en algunos casos, en reducidas agrupaciones, pero nunca desde la totalidad de su actividad expositiva. Sin embargo, en la presente disertación las exposiciones son entendidas como un conjunto, como una colección de arquitectura que permite establecer una serie de relaciones entre sí, y que pone de manifiesto cualidades que solo pueden ser reveladas desde «el todo». Tampoco han sido consideradas desde la pluralidad de la ciudad que las acoge, a pesar de su concurrencia temporal y de haberse esparcido por numerosos lugares de la ciudad, mientras que aquí son tomadas como un cuerpo equivalente a la arquitectura de la ciudad a la que pertenecen, a la par que conforman.A medio camino entre la teoría y la práctica, las exposiciones de arquitectura suponen una plataforma para la difusión y el debate de ideas, forman parte y contribuyen al discurso arquitectónico de la ciudad en la que son celebradas. Todo ello por medio de transmitir un determinado argumento que estimule el pensamiento arquitectónico a través de su contenido. Este está formado por una selección de «piezas» habitualmente tomadas de colecciones o archivos de arquitectura depositados en instituciones especializadas, y algunos elementos producidos ad hoc. Es decir, las colecciones y archivos de donde se extrae dicho contenido suponen una reserva inestimable para la «construcción» de nuevas exposiciones. La reunión de exposiciones que conforma el cuerpo de estudio de esta tesis es una colección, por lo que, atendiendo a lo anterior, esta puede ser tomada como una herramienta para la conformación de nuevos argumentos, y, por tanto, de nuevos discursos arquitectónicos.Esta investigación diseccionará las exposiciones celebradas en Barcelona desde la colección, extrayendo conocimiento tanto de su morfología como acto expositivo, como del contenido de su discurso en relación a la ciudad. Dicho cuerpo de estudio permitirá también revelar características de las exposiciones de arquitectura como práctica arquitectónica en sí misma que, por constituir un campo de estudio reciente, están aún inexploradas. A su vez, con el objetivo de evidenciar el papel propositivo de los archivos y colecciones de arquitectura y «aprender a manejar» la que aquí nos ocupa, discutirá sobre casos de estudio de referencia, mediante los que se pondrá al descubierto que la que se estudia en estas páginas puede ser tomada como un recurso activo y utilizable, desde la idea propositiva intrínseca a todo proyecto de arquitectura. A través de esta investigación se demostrará que la presente colección de exposiciones, además de tener la capacidad para revelar cuestiones hasta ahora no conocidas y solo evidenciables desde su condición de conjunto, no es un repositorio pasivo de elementos arquitectónicos sino una reunión latente de ideas a la espera de ser activadas. Una herramienta de proyecto con capacidad para detonar posibles argumentos que abran nuevas lecturas sobre la transformación permanente de nuestro entorno construido y sus exposiciones.
  

TEORÍA DE LA SEÑAL Y COMUNICACIONES

• LOPEZ MOLINA, CARLOS ALEJANDRO: On the Majorization-Minimization framework and g-convex optimization: Exploiting diversity using sparse-aware and information theoretic criteria
  
  Autor/a: LOPEZ MOLINA, CARLOS ALEJANDRO
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: TEORÍA DE LA SEÑAL Y COMUNICACIONES
  Departamento: Departamento de Teoría de la Señal y Comunicaciones (TSC)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 13/03/2025
  Fecha de lectura: 22/04/2025
  Hora de lectura: 10:30
  Lugar de lectura: Sala Teleensenyament, Edifici B3, ETSETB
  Director/a de tesis: RIBA SAGARRA, JAUME
  Resumen de tesis: La diversidad es un concepto bien conocido en comunicaciones inalámbricas cuyo propósito es cuantificar la robustez potencial de un receptor cuando se reciben múltiples copias independientes de una señal. De hecho, existe una definición formal de este concepto que tiene en cuenta su uso práctico dentro del contexto de comunicaciones inalámbricas, es decir, se define con respecto a la probabilidad de error de símbolo promediada sobre la estadística del canal. Sin embargo, no existe consenso sobre la generalización de la definición para otro tipo de aplicaciones. Inspirándonos en una definición intuitiva de diversidad extraída de fusión de datos multimodal, el objetivo de esta tesis es explorar el concepto de diversidad bajo la perspectiva de la teoría de la información, la optimización numérica basada en el principio de MM y la variedad de Grassmann. La motivación detrás de los algoritmos de MM es que se ajustan perfectamente a los problemas de optimización que surgen de la teoría de la información, mientras que la variedad de Grassmann aparece naturalmente en el contexto de problemas con esparsidad que muestran diversidad. Todas estas ideas se analizan a través de tres escenarios diferentes: la fusión multisensor, la conversión de covarianza en comunicaciones inalámbricas MIMO y la detección de correlación. Estos escenarios comparten el hecho de que la dimensión intrínseca de los datos es mucho más pequeña que la dimensión del espacio global.En el problema de fusión multisensor, analizamos la definición intuitiva de diversidad para tres esquemas de fusión. En primer lugar, revisamos el principio de Intersección de Covarianza para resaltar su conexión con el criterio de mínima entropía y el algoritmo de “waterfilling” en comunicaciones. En segundo lugar, derivamos un descriptor basado en la entropía de Rényi del peor caso de contaminación de una red de sensores. Gracias a este descriptor, es posible interpretar la regularización de norma L0 para el problema de fusión de sensores con argumentos extraídos de la teoría de la información. Finalmente, consideramos un esquema de fusión en la que se procesa conjuntamente la propia fusión de los sensores y una técnica de regresión basada en subespacios lineales. Este planteamiento, que se inspira en una dualidad con el problema de la mitigación de interferencias no estructuradas en receptores de navegación, está motivada por el hecho de que es posible obtener una medida de la integridad de la fusión cuando la redundancia temporal de las mediciones y la matriz de covarianza intersensores se estiman conjuntamente.Por otra parte, se revela un tipo diferente de diversidad en el problema de conversión de covarianza para esquemas de duplexación por división de frecuencia en comunicaciones. Este problema consiste en la estimación de la matriz de covarianza de canal del enlace de bajada utilizando una estimación previa de la matriz de covarianza de canal del enlace de subida. Consideramos especialmente aquellos casos donde se puede definir esparsidad sobre las estadísticas de segundo orden, que ocurre en los canales “mmWave” y de banda ultra-ancha. A través de un análisis detallado de este problema, mostramos un algoritmo de conversión prometedor basado en el ADMM.Por último, el problema de detección de correlación entre dos vectores Gaussianos sirve como una forma de explorar un enfoque basado en teoría de la información para cuantificar la diversidad. De hecho, transformamos este problema en uno de estimación de la información mutua de M canales Gaussianos paralelos para conseguir dicha medida de la diversidad. Sin embargo, la estimación de máxima verosimilitud de la información mutua sufre de sesgo cuando un subconjunto de estos canales no proporcionan información. Por este motivo, proponemos la adopción de reglas de selección de orden de modelo, bien conocidas en otras áreas, como un medio para estimar información bajo un compromiso de sesgo-varianza.
  

TEORÍA E HISTORIA DE LA ARQUITECTURA

• LIZÁRRAGA SÁNCHEZ, SALVADOR: Bacardí Tultitlán, México. Mies van der Rohe
  
  Autor/a: LIZÁRRAGA SÁNCHEZ, SALVADOR
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: TEORÍA E HISTORIA DE LA ARQUITECTURA
  Departamento: Departamento de Teoría e Historia de la Arquitectura y Técnicas de Comunicación (THATC)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 03/03/2025
  Fecha de lectura: 11/04/2025
  Hora de lectura: 11:00
  Lugar de lectura: ETSAB (Escola Tècnica Superior d'Arquitectura de Barcelona) - Planta Baixa - Sala de GrausAv. Diagonal, 649-651 - 08028 - Barcelona
  Director/a de tesis: GARCIA ESTEVEZ, CAROLINA BEATRIZ | ROVIRA GIMENO, JOSE MARIA | ROVIRA GIMENO, JOSE MARIA
  Resumen de tesis: Esta tesis se centra en el Edificio de oficinas para Bacardí y Cía S. A. en Tultitlán, México, que Mies van der Rohe y su equipo diseñaron y construyeron de 1958 a 1961. En el proceso estuvieron involucradas varias compañías mexicanas –Knoll Internacional de México S. A., Constructora Maya, Campos hermanos y SACMAG de México–. Para su construcción, los arquitectos de Mies –Gene Summers, Jan Lippert y Friedrich Wagner– hicieron decenas de viajes desde Chicago hasta Tultitlán, mientras que Mies visitó México solo una vez. La tesis tiene dos objetos de estudio principales. El primero es el archivo, que contiene alrededor de mil documentos relativos al edificio mexicano resguardados en el archivo Mies van der Rohe del MoMA –cientos de cartas, telegramas, fotografías, croquis y planos–. El segundo es la arquitectura mismo, cuya materialidad peculiar es contrastada con la información del archivo.El edificio de Tultitlán se sitúa en los márgenes de la historia de la arquitectura mexicana, de la de Mies y, por lo tanto, de la de la arquitectura occidental. Sin embargo, al extraer el objeto de esa posición marginal y forzarlo a tomar una posición central, arrastra consigo a toda una cultura arquitectónica y obliga a los discursos hegemónicos de aquellas historias a reconstruirse, o por lo menos a ser cuestionados. La disección sin prejuicios del archivo y de su edificio pone a prueba la frase del historiador Manfredo Tafuri que dice que posicionarse en “un ángulo de observación particular permite forzar a hechos mudos en sí mismos a volverse elocuentes.” Entre otros, el archivo nos obliga a colocarnos en el particular ángulo de visión de sus personajes secundarios para entenderlos como principales y elocuentes; en el escorzo de una ciudad marginal para la historia de la arquitectura occidental que nos demuestra que en realidad devino en un centro internacional; y el de una realidad tecnológica y constructiva que permitía la materialización de un edificio de Mies, pero con métodos distintos a los de un país rico; entre muchos otros. La investigación no esconde un conflicto inevitable entre la “palabra histórica” de nuestro presente y la de los documentos de otra época –porque las cartas, planos, publicaciones y películas utilizadas en esta investigación fueron creados en una realidad que dejó de existir–. Dicho de otra forma, por un lado, se forzó a los documentos a hablar en un idioma desconocido para ellos –el nuestro– y, al mismo tiempo, se les dejó hablar con toda libertad, sin intentar ocultar sus contradicciones en aras de una supuesta congruencia histórica o científica aceptable por el presente. Esa colisión de tiempos obligó a buscar apoyo en otros lenguajes, disciplinas y personajes –desde Florence Schust Knoll y Lina Bo, hasta el cine popular de oficinas– para hacer inteligibles el contexto transnacional que permitieron la existencia de los objetos de estudio de esta tesis: el archivo de las oficinas de Bacardí en Tultitlán y su arquitectura.
  

ANÁLISIS ESTRUCTURAL

• TAHERZADEH FARD, ALIREZA: On the study of delamination and failure of composite materials under static and cyclic loads
  
  Autor/a: TAHERZADEH FARD, ALIREZA
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: ANÁLISIS ESTRUCTURAL
  Departamento: Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental (DECA)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 01/04/2025
  Fecha de FINAL de depósito: 14/04/2025
  Director/a de tesis: BARBU, LUCIA GRATIELA | OÑATE IBAÑEZ DE NAVARRA, EUGENIO
  Resumen de tesis: Los materiales compuestos, especialmente los polímeros reforzados con fibra (FRPs) y los Laminados híbridos fibra-metal (FMLs), han sido ampliamente utilizados en sectores como la industria aeroespacial, automotriz y naval debido a su alta relación resistencia-peso, su buena resistencia a la fatiga y su durabilidad ante la corrosión. Sin embargo, su desempeño estructural se ve limitado por diversos mecanismos de daño, entre los cuales la delaminación es una de los modos de fallo más críticos, ya que puede comprometer significativamente la integridad estructural del laminado. La predicción precisa de este fenómeno y su interacción con otros mecanismos de deterioro sigue siendo un desafío en la mecánica computacional. En este contexto, la presente tesis tiene como objetivo desarrollar un modelo constitutivo robusto capaz de predecir estos mecanismos de daño dentro de un marco homogenizado, lo que permite simulaciones eficientes y fieles a la realidad.La investigación inicia con una evaluación detallada de los modelos existentes para la modelización de daños intra e interlaminares. Se estudian varios de los métodos convencionales más utilizados como los criterios de esfuerzo-resistencia, la mecánica de fractura y los modelos de zona cohesiva, con el fin de determinar su aplicabilidad a la predicción de la delaminación. A partir de estas bases, se desarrolla una formulación homogenizada que permite representar el fallo interlaminar sin necesidad de modelar explícitamente cada interfaz, reduciendo así la complejidad computacional y los costos de simulación.Posteriormente, el modelo es ampliado para considerar condiciones de carga cíclica, donde el daño inducido por fatiga es un factor clave en la degradación estructural a largo plazo. Se introduce una evolución del daño calibrada con curvas S-N experimentales, permitiendo predecir tasas de crecimiento de grieta (da/dN) en diferentes condiciones de carga. La validación del modelo se lleva a cabo mediante casos de referencia estandarizados, demostrando su capacidad para reproducir de manera precisa la evolución del daño intra e interlaminar.Para evaluar su aplicabilidad en escenarios reales, el modelo se emplea en simulaciones a nivel de componente. Se estudia el problema del orificio abierto en compuestos sometidos a tracción y flexión, lo que permite analizar los efectos de concentración de esfuerzos y el inicio y propagación de la delaminación. Además, se reexamina un componente estructural previamente analizado con material metálico, ahora considerando una configuración de material compuesto, lo que permite evaluar el efecto combinado de la delaminación y el daño intralaminar en una geometría compleja.Los resultados obtenidos muestran que la metodología propuesta representa un avance en la modelización del daño en materiales compuestos al proporcionar un marco computacional eficiente que mantiene una alta precisión en la predicción de fallas. El enfoque homogenizado facilita la implementación en simulaciones de gran escala y reduce la complejidad en la fase de preprocesamiento. Como posibles líneas futuras, se plantea la incorporación de efectos de puenteo de fibras, la extensión del modelo a cargas dinámicas y térmicas, y la aplicación de técnicas de aprendizaje automático para mejorar su capacidad predictiva.En conclusión, esta tesis ofrece una herramienta valiosa para ingenieros e investigadores en el campo de los materiales compuestos, que facilita el diseño y optimización de estructuras de alto rendimiento y contribuye al desarrollo de modelos predictivos más eficientes y aplicables en el ámbito de la ingeniería estructural.
  

AUTOMÁTICA, ROBÓTICA Y VISIÓN

• PULESTON, THOMAS PAUL: Monitoring and optimal operation of vanadium redox flow batteries
  
  Autor/a: PULESTON, THOMAS PAUL
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: AUTOMÁTICA, ROBÓTICA Y VISIÓN
  Departamento: Departamento de Ingeniería de Sistemas, Automática e Informática Industrial (ESAII)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 01/04/2025
  Fecha de FINAL de depósito: 14/04/2025
  Director/a de tesis: SERRA PRAT, MARIA | COSTA CASTELLO, RAMON
  Resumen de tesis: La rápida transición hacia un paradigma energético sostenible exige sistemas de almacenamiento de energía eficientes y económicamente viables para gestionar la intermitencia y la imprevisibilidad inherentes a las fuentes de energía renovable. En este contexto, las baterías de flujo redox surgen como una opción prometedora para aplicaciones estacionarias a gran escala, gracias a su versatilidad, seguridad y la posibilidad de escalar de manera independiente la energía y la potencia. Entre ellas, las baterías de flujo redox de vanadio (VFB) son las que han despertado un mayor interés, destacándose por la larga vida útil que deriva de emplear un único elemento activo. A pesar de su potencial, las VFB todavía enfrentan algunos desafíos que limitan su implementación a gran escala. Esta tesis aborda dos de los desafíos principales. El primero es el desequilibrio en los electrolitos, una discrepancia en las concentraciones de especies activas entre ambos lados del sistema, que constituye la causa principal de pérdida de capacidad. Para resolverlo, se lleva a cabo un estudio exhaustivo sobre cómo la capacidad de la batería depende de las diversas fuentes de desequilibrio y sus interacciones, culminando en un procedimiento sistemático para recuperar la capacidad de las VFB desequilibradas. El segundo desafío radica en la falta de métodos directos para determinar variables clave del sistema, como las concentraciones de especies de vanadio, el estado de carga, el estado de salud y parámetros internos. Para superar esta dificultad, la tesis desarrolla estrategias avanzadas de estimación no lineal, que reconstruyen las variables de interés empleando únicamente señales de fácil medición, ofreciendo así una alternativa práctica frente a configuraciones de sensores mas costosas o complejas. Por último, las propuestas de estimación y gestión del desequilibrio mencionadas se integran de forma efectiva en una estrategia operativa unificada, mediante el desarrollo de un marco de control destinado a optimizar el rendimiento, prevenir condiciones de operación inseguras y maximizar la capacidad. Al abordar estos desafíos críticos, este trabajo ofrece soluciones prácticas y de bajo costo que mejoran la monitorización de las VFB, la recuperación de capacidad y la operación global. Los avances contribuyen a ampliar el potencial de la tecnología VFB, impulsando su integración más amplia dentro de los sistemas de energía sostenible.
  

ESTADÍSTICA E INVESTIGACIÓN OPERATIVA

• PACHÓN GARCIA, CRISTIAN: Contributions on dimensionality reduction and interpretable machine learning
  
  Autor/a: PACHÓN GARCIA, CRISTIAN
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: ESTADÍSTICA E INVESTIGACIÓN OPERATIVA
  Departamento: Departamento de Estadística e Investigación Operativa (EIO)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 28/03/2025
  Fecha de FINAL de depósito: 10/04/2025
  Director/a de tesis: DELICADO USEROS, PEDRO FRANCISCO
  Resumen de tesis: Esta tesis se divide en dos partes. La primera se centra en el campo de la reducción de la dimensión, mientras que la segunda está dedicada a estudiar el campo de la interpretabilidad de los modelos de aprendizaje automático. Parte del trabajo que se presenta se ha publicado o bien en revistas o bien en publicaciones derivadas de congresos. Concretamente, el texto original del Capítulo 1 está publicado en Delicado y Pachón-García (2024a). Por otro lado, el trabajo original del Capítulo 3 está publicado en Pachón-García y col. (2024), mientras que el texto del Capítulo 4 se puede encontrar en Hernández- Pérez y col. (2024). Finalmente, el Capítulo 5 se va a enviar a una revista, pero una versión preliminar se encuentra en Delicado y Pachón-García (2024b).Esta tesis empieza presentando un conjunto de algoritmos para el escalado multidimensional (MDS, por sus iniciales en inglés) para conjuntos de datos con un elevado número de observaciones. El MDS es una familia de técnicas que usa como input una matriz de distancias n × n, siendo n el número de individuos, para obtener una configuración de baja dimensión: una matriz n×r, con r << n. Cuando n es grande, los algoritmos clásicos de MDS no pueden ser utilizados porque los recursos que necesitan (memoria y tiempo) son extremadamente elevados. En este trabajo, comparamos seis algoritmos que están diseñados con el objetivo de solucionar estos problemas. Todos ellos están basados en la idea de dividir el conjunto de datos en partes más pequeñas de manera que los algoritmos clásicos se puedan usar. Dos de éstos son propuestas originales nuestras. Con la finalidad de estudiar el comportamiento de los seis algoritmos, realizamos un estudio de simulación. Además, hemos implementado una librería en código abierto en R que contiene la implementación de los mencionados algoritmos.Con relación al campo del aprendizaje automático, presentamos la librería SurvLIMEpy, un paquete de código abierto basado en Python que implementa el algoritmo SurvLIME. Este método permite obtener relevancia de covariables para modelos de aprendizaje automático en el campo del análisis de supervivencia. Se presenta una implementación en forma matricial, cuya finalidad es acelerar el tiempo de ejecución. Además, SurvLIMEpy incorpora funcionalidades para visualizar los resultados. El paquete se integra con mucha facilidad con una amplia variedad de modelos de supervivencia, de manera que gestiona modelos como el de Cox así como modelos de aprendizaje automático tales como DeepHit o DeepSurv. Con la finalidad de estudiar este método, presentamos un conjunto de experimentos basados en simulaciones.Con el objetivo de usar SurvLIMEpy en un caso práctico, entrenamos tres tipos de modelos de aprendizaje automático para el análisis de supervivencia: Random Survival Forest, DeepSurv y DeepHit, donde hemos usado la base de datos en abierto SEER. El objetivo del estudio es modelar el melanoma maligno cutáneo. Este trabajo ayuda a obtener conocimiento sobre los aspectos más relevantes que están relacionados con este tipo de cáncer.Por otro lado, nos situamos en el campo del análisis de datos funcionales, con el objetivo de desarrollar herramientas de interpretabilidad dentro de este campo. Diseñar métodos de interpretabilidad para datos funcionales implica trabajar con datos que viven en un espacio de dimensión infinita. En el contexto de regresor funcional y respuesta escalar, proponemos un método basado en el valor de Shapley para un continuo de jugadores, una teoría matemática que permite distribuir la ganancia en un juego cuando participan infinitos jugadores. La propuesta que realizamos se analiza mediante un conjunto de experimentos basados en datos simulados, así como en datos reales. Además, también se presenta ShapleyFDA, un paquete en abierto de Python que implementa nuestra propuesta.
  

FOTÓNICA

• HEITHOFF, MAXIMILIAN: Exciton engineering for quantum confinement in an electrostatically defined PN-junction
  
  Autor/a: HEITHOFF, MAXIMILIAN
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: FOTÓNICA
  Departamento: Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 26/03/2025
  Fecha de FINAL de depósito: 08/04/2025
  Director/a de tesis: KOPPENS, FRANK | RESERBAT-PLANTEY, ANTOINE
  Resumen de tesis: En esta tesis investigamos la física de los excitones confinados cuánticamente en una unión PN definida electrostáticamente. Tal unión PN puede generarse en una monocapa encapsulada de \MoSe{} a lo largo del borde del electrodo de puerta superior que muestra un patrón. Al aplicar un gradiente de voltaje entre las puertas superior e inferior, se forma un gradiente de campo eléctrico en el plano dentro de la región de agotamiento y fuertes gradientes de dopaje en las regiones dopadas P y N de la unión PN. El excitón experimenta una fuerza atractiva dentro del gradiente de campo eléctrico y repulsión por las interacciones excitón-portador de carga. Los efectos combinados son lo suficientemente fuertes como para cuantizar el número de estados excitónicos disponibles dentro del potencial. En este trabajo mostramos mediciones de estos excitones confinados cuánticamente en espectroscopía de contraste de reflexión y de fotoluminiscencia. Además, mostramos cómo el potencial de confinamiento resulta en la división de la estructura fina con estados excitónicos linealmente polarizados que están alineados o a lo largo o perpendiculares al borde de la puerta superior. Los estados pueden sintonizarse gradualmente entre polarización lineal y circular utilizando un campo magnético fuera del plano. La geometría particular de la muestra, donde la formación de la unión PN aísla eléctricamente la muestra de la tierra, nos permite investigar el modelo electrostático de una unión PN foto-polarizada, con el voltaje de polarización como un parámetro adicional de sintonización del potencial de confinamiento. El voltaje de polarización es modificado por la propia medición y varía con la ubicación de la medición. Así demostramos cómo el impacto combinado de la disociación del excitón y el túnel de agujeros calientes asistido por Auger modifica el voltaje de polarización en un intervalo de tiempo de hasta $\qty{100}{\s}$. El voltaje de polarización puede controlarse aún más utilizando un segundo láser, lo que permite la sintonización de la energía de los estados cuantizados en un rango de $\qty{15}{\meV}$. En última instancia, estos hallazgos nos permiten simular la forma exacta del potencial de confinamiento e investigar cómo el campo eléctrico en el plano modifica la estructura interna del excitón, afectando la fuerza osciladora del excitón, su tiempo de vida y disociación. Los resultados de esta tesis ilustran las posibilidades de diseñar patrones personalizados del potencial excitónico para tecnologías fotónicas y cuánticas.
  

GESTIÓN Y VALORACIÓN URBANA Y ARQUITECTÓNICA

• GARCÍA HARO, ALAN: Isla de frío de los parques urbanos: Hacia la definición de parámetros de composición para la optimización del efecto de enfriamiento en distintos contextos climáticos mediante análisis remoto
  
  Autor/a: GARCÍA HARO, ALAN
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: GESTIÓN Y VALORACIÓN URBANA Y ARQUITECTÓNICA
  Departamento: Departamento de Tecnología de la Arquitectura (TA)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 02/04/2025
  Fecha de FINAL de depósito: 15/04/2025
  Director/a de tesis: ROCA CLADERA, JOSE NICASIO | ARELLANO RAMOS, BLANCA ESMARAGDA
  Resumen de tesis: Debido a su composición, caracterizada generalmente por la predominante presencia de vegetación y suelos permeables, los parques urbanos presentan temperaturas más bajas en comparación con otras áreas de la ciudad. En muchos casos, esta disminución térmica se extiende hacia las zonas circundantes, generando el fenómeno conocido como “isla de frío de los parques” (IFP). Este efecto convierte a los parques en elementos esenciales para la regulación y mitigación del calor urbano, un problema agravado por la isla de calor, el incremento global de las temperaturas y la creciente frecuencia e intensidad de eventos extremos asociados al cambio climático; situaciones que representan amenazas para la salud pública, afectando desproporcionadamente a grupos vulnerables e incrementando las tasas de mortalidad atribuidas al calor. Asimismo, la limitada disponibilidad de datos climáticos actualizados y detallados dificulta la planificación y diseño de estrategias de mitigación adecuadas y efectivas a nivel local.Esta investigación tiene como objetivo establecer parámetros de diseño que optimicen la isla de frío de los parques urbanos (IFP) en diversos contextos climáticos, empleando técnicas de percepción remota. Para ello, se desarrolló una metodología flexible basada en el análisis de datos satelitales y modelos estadísticos, adaptable tanto a la disponibilidad de información como a las particularidades de cada caso de estudio. La metodología se estructura en tres etapas principales: 1) cuantificación de la intensidad y extensión espacial del efecto de isla de frío generado por los parques; 2) estimación de descriptores físicos a partir de información de percepción remota; y 3) análisis estadístico de la influencia de las características físicas de los parques y su entorno sobre los indicadores de isla de frío. Este estudio desarrolla los casos de Barcelona (clima mediterráneo) y Mexicali (clima caluroso árido), seleccionados por sus condiciones climáticas contrastantes y diferentes niveles de disponibilidad de información institucional. Los primeros resultados permiten identificar que, el caso de Barcelona con 86 parques urbanos, registra una intensidad promedio en el día de verano de IFP de 1.51°C con un alcance de 78.02m, mientras que, Mexicali con 435 parques, alcanzó una intensidad de 0.90°C y un alcance de 119.03m; destacando un contraste inicial mediante estos parámetros donde en Barcelona dos casos no registraron efecto de isla de frío (2.3%), meintras que en Mexicali este número subió a 133 parques (30.6%). Los resultados muestran que la vegetación es el principal factor regulador de la temperatura urbana en ambas ciudades. En Mexicali, los modelos explicativos que integraron variables derivadas del NDVI y la clasificación supervisada de coberturas de suelo mediante Random Forest alcanzaron valores de R² superiores al 90 % en primavera y verano. En Barcelona, aunque el NDVI también fue relevante, el análisis identificó limitaciones relacionadas con la proximidad al mar y áreas forestales.En conclusión, esta investigación establece una base metodológica para definir parámetros de diseño de parques urbanos mediante información remota, adaptados a las necesidades funcionales y temporales de cada contexto. Esto representa un avance hacia la construcción de herramientas específicas para la toma de decisiones en la planificación urbana, integrando consideraciones clave para la regulación y mitigación del calentamiento en las ciudades.
  
• PÉREZ CAMBRA, MARIA DEL MAR: Mitigation of compound events in Barcelona: urban water scarcity, flood risk and reduction of surface temperatures through WSUD.
  
  Autor/a: PÉREZ CAMBRA, MARIA DEL MAR
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: GESTIÓN Y VALORACIÓN URBANA Y ARQUITECTÓNICA
  Departamento: Departamento de Tecnología de la Arquitectura (TA)
  Modalidad: Compendio de publicaciones
  Fecha de depósito: 20/03/2025
  Fecha de FINAL de depósito: 02/04/2025
  Director/a de tesis: ROCA CLADERA, JOSE NICASIO | MARTINEZ SANTAFE, MARIA DOLORS
  Resumen de tesis: El cambio climático está trayendo consigo situaciones en las que las sequías coexisten con periodos de precipitaciones extremas en muchas regiones del mundo. Las temperaturas superficiales están aumentando debido a la mayor frecuencia de los periodos de sequía. En las zonas urbanas, el aumento de las temperaturas superficiales también contribuye al efecto isla de calor.En este contexto, la tesis explora la aplicación de un diseño urbano sensible al agua, que ayude a mitigar la escasez de agua, reducir las temperaturas superficiales y disminuir la escorrentía de las aguas pluviales en la ciudad de Barcelona.El estudio profundiza en una metodología para dar respuesta a la mitigación del efecto de eventos compuestos a través del WSUD. Para ello, se determina la conductividad hidráulica de los materiales característicos de infiltración de los WSUD y su comportamiento térmico. La metodología se aplica en dos zonas de estudio diferentes con distintas tipologías de edificios, espacios abiertos y cañones de calles, centrándose en los parámetros más críticos. Por último, se compararon la reducción del consumo de agua, la gestión del agua de lluvia y la temperatura de la superficie para el momento actual y para un futuro próximo, según la última previsión de cambio climático para la ciudad de Barcelona.
  

INGENIERÍA AMBIENTAL

• ÁLVAREZ GONZÁLEZ, ANA: BIOFERTILIZERS AND BIOSTIMULANTS FROM MICROALGAE GROWN IN WASTEWATER Characterization and Agronomic Trials
  
  Autor/a: ÁLVAREZ GONZÁLEZ, ANA
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: INGENIERÍA AMBIENTAL
  Departamento: Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental (DECA)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 01/04/2025
  Fecha de FINAL de depósito: 14/04/2025
  Director/a de tesis: UGGETTI, ENRICA
  Resumen de tesis: Los fertilizantes químicos han desempeñado un papel crucial en la agricultura moderna, permitiendo altos niveles de productividad para satisfacer la demanda de una población global en rápido crecimiento. Sin embargo, ahora es evidente que su uso excesivo conlleva riesgos ambientales significativos. Los biofertilizantes han surgido como una alternativa prometedora. Las microalgas son microorganismos fotosintéticos que muestran un gran potencial como biofertilizantes. Pueden sobrevivir en diversos entornos, incluyendo aguas residuales. El uso de microalgas en el tratamiento de aguas residuales no solo produce agua tratada apta para su reutilización, sino que también genera biomasa microalgal que puede convertirse en bioproductos valiosos, incluidos los biofertilizantes y bioestimulantes. Esta tesis doctoral tiene como objetivo contribuir a la agricultura sostenible mediante el desarrollo de biofertilizantes y bioestimulantes derivados de microalgas cultivadas en aguas residuales. En primer lugar, se cultivó biomasa microalgal utilizando aguas residuales urbanas en una laguna de alta carga de 470L y se analizó su seguridad. El contenido de nutrientes fue: 7,6% de N, 1,6% de P y 0,9% de K. La biomasa no presentó patógenos y el contenido de metales pesados estuvo por debajo del umbral establecido por el Reglamento (UE) 2019/1009. De los 29 compuestos orgánicos analizados en las aguas residuales, solo 3 de ellos (cafeína, ácido hidroxicinámico y bisfenol A) se encontraron en la biomasa. Luego, se estudió la eficacia de la biomasa como biofertilizante en dos ensayos agronómicos en invernadero, utilizando plantas de albahaca y lechuga. Estos experimentos concluyeron que los mejores resultados se obtuvieron al mezclar la biomasa con fertilizante químico, lo que permitió reducir la dosis del fertilizante en un 50%. Posteriormente, se desarrolló un biofertilizante encapsulando microalgas en una matriz orgánica (ácido poliláctico) mediante nanotecnología, con el fin de ralentizar la liberación de nutrientes. Se realizó un experimento de liberación de nutrientes, cuyos resultados mostraron que la encapsulación logró reducir con éxito la tasa de liberación de nutrientes. Se llevó a cabo un análisis del ciclo de vida y un análisis económico comparando la producción de lechuga con biofertilizantes de microalgas frente a fertilizantes inorgánicos. La evaluación del ciclo de vida reveló que la producción de lechuga con biomasa microalgal cultivada en una planta de tratamiento de aguas residuales tiene un impacto menor en 10 de las 11 categorías de impacto analizadas en comparación con la producción de lechuga con fertilizante inorgánico. Además, el biofertilizante fue económicamente competitivo, con un costo potencialmente un 30% menor que el de los fertilizantes inorgánicos. Finalmente, se estudió la biomasa microalgal como fuente de compuestos bioestimulantes. Se cultivaron tres cepas de microalgas (Scenedesmus sp., Synechocystis sp. y Phormidium sp.) en aguas residuales utilizando fotobiorreactores cerrados de 2,5L. Los resultados mostraron que las tres cepas produjeron perfiles de fitohormonas similares, con el ácido indol-3-acético (IAA) como la más abundante. Las tres cepas produjeron una mayor concentración de proteínas en comparación con carbohidratos. Luego, Scenedesmus sp. se cultivó en el HRAP de 470L utilizando aguas residuales. Esta biomasa presentó una alta concentración de fitohormonas, en particular citocininas (TZ, 21 mg/gDW) y auxinas (IAA, 7 mg/gDW). Se aplicaron extractos de microalgas a plantas de lechuga de 35 días, algunas de las cuales fueron sometidas a estrés hídrico. Los resultados no mostraron diferencias significativas en las plantas estresadas. El crecimiento de las plantas también se comparó con un grupo de control que recibió agua del grifo en lugar del extracto de microalgas. En este caso, el peso fresco aumentó entre un 12% y un 13% cuando se aplicaron los extractos de microalgas.
  

INGENIERÍA CIVIL

• FERNANDEZ, MARIANO TOMAS: Numerical techniques for the solution of thermal problems in the context of geophysical inversions
  
  Autor/a: FERNANDEZ, MARIANO TOMAS
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: INGENIERÍA CIVIL
  Departamento: Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos de Barcelona (ETSECCPB)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 01/04/2025
  Fecha de FINAL de depósito: 14/04/2025
  Director/a de tesis: DIEZ MEJIA, PEDRO | ZLOTNIK MARTINEZ, SERGIO
  Resumen de tesis: La estructura térmica del interior de la Tierra contiene información clave para la comprensión de los procesos geodinámicos, incluyendo la tectónica de placas, la convección del manto y la evolución térmica general de la Tierra. En particular, es relevante describir la geometría de la interfaz litosfera-astenosfera (LAB por sus siglas en inglés), que separa la Litósfera rígida de la Astenosfera dúctil. Caracterizar con precisión esta interfaz es clave para la comprensión de la estructura térmica y mecánica de la Tierra.La mayoría de los modelos utilizados en la práctica implican una formulación que no es físicamente rigurosa, al menos, en alguna parte del dominio. Estos modelos implican la modificación de resultados en ciertas de regiones o estimaciones empíricas que no cumplen las ecuaciones de equilibrio energético. Estas estimaciones son útiles en la práctica, pero sería preferible una formulación que respete los principios físicos.Esta tesis se centra en el desarrollo de solucionadores directos que permitan el cálculo de campos de temperatura siguiendo leyes físicas dentro de un problema de inversión. La estructura del problema directo se altera imponiendo la ubicación del LAB en el interior del dominio. El enunciado matemático de este problema se presenta en dos versiones y se desarrollan y prueban métodos numéricos para obtener soluciones. El primer solucionador aplica la condición de isoterma dividiendo el dominio en Litósfera y Astenosfera, de modo que la LAB sea un límite para ambas, y agrega explícitamente ecuaciones para imponer la condición. El segundo solucionador encuentra un campo de velocidad del manto que aplica la condición de isoterma indirectamente. Mientras que el primer solucionador necesita restaurar la continuidad del flujo agregando condiciones, el segundo necesita un campo de velocidad que cumpla con la condición de isoterma, ambos brindan información valiosa para mejorar la comprensión geofísica.Las metodologías se prueban en diferentes escenarios y geometrías de LAB, utilizando temperaturas sintéticas y no sintéticas para evaluar su desempeño en inversiones geofísicas. Los resultados demuestran que el solucionador de división de dominio recupera de manera confiable y eficiente la geometría de LAB, lo que lo hace adecuado para aplicaciones a gran escala. El segundo solucionador, aunque computacionalmente costoso y sensible a las opciones de parámetros, también constituye un solucionador robusto.Esta tesis contribuye al avance en el campo de la geofísica al proporcionar herramientas robustas para el modelado térmico. Las herramientas tienen el potencial de mejorar nuestra comprensión al resolver ecuaciones diferenciales parciales que brindan información sobre las propiedades térmicas y mecánicas de la Tierra.
  

INGENIERÍA DE LA CONSTRUCCIÓN

• DOMINGO TARANCON, MAGÍ: Structural Behavior of Fiber Reinforced Concrete Bridges
  
  Autor/a: DOMINGO TARANCON, MAGÍ
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: INGENIERÍA DE LA CONSTRUCCIÓN
  Departamento: Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental (DECA)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 20/03/2025
  Fecha de FINAL de depósito: 02/04/2025
  Director/a de tesis: RAMOS SCHNEIDER, GONZALO
  Resumen de tesis: La aplicación del hormigón reforzado con fibras (HRF) en puentes representa un avance significativo en el rendimiento estructural de este, en la optimización del armado, y en la mejora de la funcionalidad. Esta investigación analiza el impacto del HRF en el diseño de puentes, centrándose en su capacidad para reducir las exigencias de armado, mejorar el control de fisuración y permitir la redistribución de esfuerzos internos. A pesar de estas ventajas, los desafíos relacionados con la distribución y orientación de las fibras, así como el riesgo potencial de roturas frágiles, requieren una consideración cuidadosa tanto en el diseño como en la construcción.La integración del HRF en viaductos en U para trenes ligeros, como se ha demostrado en el viaducto de la Línea 2 de Metrorrey, pone de manifiesto su potencial para sustituir parcial o totalmente el refuerzo convencional en secciones con bajos ratios de armado. En particular, el HRF mejora la resistencia al cortante en las losas inferiores y en las almas, lo que permite reducir las necesidades de la armadura transversal y simplificar la disposición de las barras. Mientras que en secciones con reducidos esfuerzos internos el HRF, por sí solo, puede resistir las cargas de estado límite último (ELU), en secciones más solicitadas su principal contribución radica en la mejora del comportamiento en el estado límite de servicio (ELS), gracias a un mejor control de fisuración y una reducción en la necesidad de refuerzo. Los viaductos postensados transversalmente amplifican aún más los beneficios del HRF, ya que la reducción de los esfuerzos internos facilita disminuciones significativas en la cantidad de armadura. No obstante, a pesar de la posibilidad teórica de eliminar el refuerzo, las bandas de armadura siguen siendo necesarias para garantizar la robustez, facilitar la colocación de tendones y mejorar la constructibilidad.A partir de estos hallazgos, se ha evaluado la sustitución de la armadura de piel en las almas por HRF en un puente de carretera. Se han desarrollado varios modelos numéricos que han mostrado que dicho refuerzo podía eliminarse. Sin embargo, su eliminación ha resultado en un potencial fallo con una baja capacidad de deformación. Dependiendo del caso estructural, permitir que las fibras se deformen más allá de la anchura de fisura última puede permitir alcanzar redistribuciones y mayores capacidades de deformación. No obstante, el riesgo de la rotura frágil en elementos continuos con grandes secciones transversales plantea un desafío. Para abordar estos riesgos, es necesario llevar a cabo más investigaciones con el fin de validar experimentalmente los mecanismos de redistribución y desarrollar metodologías de diseño calibradas que tengan en cuenta el fallo de las fibras.Adicionalmente, dos campañas experimentales pusieron de manifiesto la variabilidad en la distribución de las fibras y sus implicaciones en el comportamiento mecánico. Bajo prácticas constructivas tipo se observaron variaciones significativas en la concentración de fibras, especialmente en el hormigón autocompactante (HAC), donde la segregación fue más pronunciada. Además, la mala orientación de las fibras en los elementos prefabricados provocó reducciones sustanciales en la resistencia, lo que hace necesario reconsiderar las suposiciones de orientación casi isótropas de las fibras en las normativas de diseño. Estos resultados enfatizan la importancia de controlar los métodos de hormigonado para garantizar distribuciones y orientaciones de fibra estables y, con ello, un comportamiento fiable del material en aplicaciones de puentes.En general, aunque el HRF ofrece ventajas destacables en la reducción de las necesidades de refuerzo, la mejora del control de fisuración y la habilitación de redistribuciones, su implementación exitosa en estructuras de puentes depende de metodologías constructivas rigurosas y de consideraciones de diseño refinadas.
  
• ORTIZ BERNAL, GALO FABIÁN: Comportamiento de estructuras de hormigón pretensado con armaduras pretesas de polímeros reforzados con fibras (FRP).
  
  Autor/a: ORTIZ BERNAL, GALO FABIÁN
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: INGENIERÍA DE LA CONSTRUCCIÓN
  Departamento: Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental (DECA)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 20/03/2025
  Fecha de FINAL de depósito: 02/04/2025
  Director/a de tesis: OLLER IBARS, EVA MARIA | MARI BERNAT, ANTONIO RICARDO
  Resumen de tesis: El efecto de la corrosión de las armaduras en la reducción de la vida útil de las infraestructuras existentes de hormigón armado y pretensado ha llevado a la búsqueda de alternativas al acero convencional que proporcionen una mayor durabilidad. En este contexto, las armaduras de polímeros reforzados con fibras (FRP) son una buena alternativa, pues no presentan susceptibilidad a la corrosión, pero su implementación como armadura activa en el sector de la construcción es escasa por la todavía muy limitada investigación realizada y porque su uso no está contemplado en la mayor parte de normativas técnicas y guías de diseño actuales, que sólo la consideran como armadura pasiva.Esta tesis tiene como objetivo principal estudiar el comportamiento estructural de elementos de hormigón pretensado con armaduras activas de FRP, con el fin de poder contribuir a que en un futuro se puedan establecer recomendaciones de diseño que garanticen su funcionalidad, seguridad y durabilidad. Para ello, se ha llevado a cabo una campaña experimental de 20 vigas isostáticas, de 4.50 m de luz, habiéndose realizado 10 ensayos a flexión con carga puntual simétrica y 18 ensayos a cortante (9 vigas) con carga puntual aplicada a una distancia de tres veces el canto útil desde de uno de los apoyos. Adicionalmente, se han realizado ensayos de caracterización de las propiedades mecánicas de los materiales, de adherencia de los tendones pretensados de FRP y de comprobación del funcionamiento de los sistemas de anclaje de cada uno de los materiales utilizados.Se han empleado barras de fibra de vidrio y resina termoestable (GFRP), de fibra de vidrio y resina termoplástica (TP-GFRP), de fibra de carbono (CFRP); cordones de fibra de carbono (CFCC) y cordones de acero (control), bajo diferentes niveles de pretensado. La exhaustiva instrumentación dispuesta ha permitido registrar la carga aplicada, desplazamientos en varios puntos, giros en los apoyos, deformaciones de la armadura activa y pasiva y deslizamientos de la armadura activa respecto del hormigón, a lo largo de todo el ensayo. El sistema de correlación de imágenes digitales (DIC) ha permitido captar la formación y evolución de fisuras a lo largo de cada ensayo.Las vigas sometidas a flexión fallaron tras el agotamiento a tracción de la armadura longitudinal, lo que llevó a una pérdida de la fuerza de pretensado y a la formación de una fisura inclinada. En las vigas ensayadas a cortante, el modo de fallo fue el esperado, pero más frágil y repentino que en las vigas pretensadas con acero. En algunos casos, la rotura por cortante se produjo acompañada del agotamiento por tracción de la armadura en la sección de inicio de la fisura, debido al incremento de tracción producido por el cortante. Las predicciones analíticas realizadas permiten obtener los valores de carga última de forma bastante aproximada y las modelizaciones numéricas (mediante el programa ABAQUS) reproducen bien el comportamiento en servicio pero en algunos casos no son capaces de captar la carga de rotura.
  
• VINTIMILLA MOLINA, CARLA TERESA: Optimize use of Recycled Aggregate in High-Durability Structural Concrete: An Experimental Study
  
  Autor/a: VINTIMILLA MOLINA, CARLA TERESA
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: INGENIERÍA DE LA CONSTRUCCIÓN
  Departamento: Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental (DECA)
  Modalidad: Compendio de publicaciones
  Fecha de depósito: 20/03/2025
  Fecha de FINAL de depósito: 02/04/2025
  Director/a de tesis: ETXEBERRIA LARRAÑAGA, MIREN
  Resumen de tesis: La industria de la construcción enfrenta actualmente el desafío de adoptar prácticas más sostenibles, destacándose el uso de áridos reciclados en la producción de hormigón estructural como una estrategia clave. Esta investigación doctoral evalúa la viabilidad y eficacia del hormigón estructural que incorpora elevados volúmenes de áridos reciclados finos y gruesos, específicamente áridos reciclados de hormigón (RCA-tipo A) y áridos mixtos reciclados (MRA-tipo B). Los hormigones reciclados sometidos a condiciones de exposición que abarcan desde las clases XC1 a XC4, extendiéndose a condiciones ambientales más severas como XS1. El estudio se desarrolló en varias fases experimentales. En la primera fase, se evaluaron las características físicas, químicas y mecánicas de los áridos reciclados. Todas las mezclas de hormigón se diseñaron con una resistencia a compresión de 30/37 MPa y un contenido de cemento CEM II A/L 42.5R de 300 kg/m³. La segunda fase involucró un análisis exhaustivo de las propiedades físicas, mecánicas y de durabilidad de las mezclas de hormigón con proporciones variables de RCA-tipo A y MRA-tipo B, utilizando relaciones agua-cemento efectivas de 0.48 y 0.52. Esta fase tuvo como objetivo determinar el porcentaje máximo de reemplazo de áridos reciclados que podría incorporarse sin comprometer el rendimiento mecánico del hormigón. Los resultados confirmaron la viabilidad de integrar hasta un 60% de RCA grueso (CRCA) y un 20% de RCA fino (FRCA) en mezclas de hormigón estructural, logrando propiedades mecánicas comparables a las del hormigón con áridos naturales (NAC). El análisis se extendió al uso de MRA-tipo B, validando un buen rendimiento mecánico con hasta un 40% de MRA grueso (CMRA) y un 15% de MRA fino (FMRA), sin comprometer el desempeño estructural. La tercera y cuarta fases ampliaron el estudio, centrándose en los efectos sobre la durabilidad del hormigón utilizando los límites establecidos en fases anteriores. Se produjeron mezclas de hormigón con áridos reciclados (RAC) y NAC con resistencias a compresión similares, utilizando relaciones agua-cemento efectivas de 0.47 y 0.51. Estas fases emplearon diferentes tipos de cemento, como CEM II A/L 42.5 R, CEM II A/S 42.5 N/SRC y CEM III/B 42.5 N-LH/SR, para evaluar la retracción por secado, la permeabilidad a cloruros y la carbonatación acelerada de las diversas mezclas, así como la influencia del tipo de cemento. Tras validar que las mezclas con hasta un 50% de CRCA y un 20% de FRCA mantienen su integridad estructural bajo condiciones susceptibles a carbonatación y corrosión inducida por cloruros en la fase final, con estudios adicionales sobre carbonatación natural y perfiles de cloruros, se validó el hormigón producido con hasta un 60% de CRCA y un 20% de FRCA.Los hallazgos de esta investigación indican que las mezclas de hormigón con altos porcentajes de áridos reciclados, RCA y MRA, no solo cumplen con los estándares normativos actuales, sino que, en algunos casos exhiben propiedades mejoradas en comparación con las del NAC. Estos resultados respaldan su aplicación en estructuras con expectativas de vida útil prolongada. Además, se concluye que el hormigón reciclado presenta propiedades similares a las del NAC cuando se trabaja con las mismas resistencias a compresión. Este trabajo doctoral subraya la sostenibilidad del hormigón reciclado como una alternativa viable, promoviendo prácticas de construcción ambientalmente responsables sin comprometer la integridad estructural en entornos exigentes.
  

INGENIERÍA DE PROCESOS QUÍMICOS

• AGRELO LESTÓN, ASIER: Development of metal-enhanced TiO2-based photocatalysts for hydrogen production
  
  Autor/a: AGRELO LESTÓN, ASIER
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: INGENIERÍA DE PROCESOS QUÍMICOS
  Departamento: Departamento de Ingeniería Química (EQ)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 02/04/2025
  Fecha de FINAL de depósito: 15/04/2025
  Director/a de tesis: LLORCA PIQUE, JORDI | SOLER TURU, LLUIS
  Resumen de tesis: La actividad humana ha aumentado los gases de efecto invernadero, alterando el clima y agravando eventos extremos. Por ello, es necesaria una transición a un sistema energético descarbonizado, con el hidrógeno como vector clave junto a la energía solar y eólica. Sin embargo, su producción actual, como el reformado de metano con vapor, genera altas emisiones de CO₂. La reacción de separación del agua impulsada por luz solar es una alternativa sostenible, aunque requiere mejoras en eficiencia para ser viable a nivel industrial.Esta tesis doctoral desarrolla catalizadores basados en TiO₂ para la producción fotocatalítica de hidrógeno.El Capítulo 3, en colaboración con SYMAC de la Université Toulouse 3-Paul Sabatier, estudia un fotocatalizador de TiO₂ decorado con nanopartículas de Cu estabilizadas con quinidina, cuya actividad se comparó con una muestra preparada por impregnación húmeda a sequedad incipiente (IWI) con nanopartículas de Cu estabilizadas con ácido L-ascórbico. La muestra con quinidina mostró 5 veces más actividad bajo irradiación UV y mejora en el rendimiento bajo UV-vis. La espectroscopía UV-vis reveló una banda plasmónica relativa al Cu, y los gráficos de Tauc confirmaron un menor ancho de banda prohibido. XRD indicó la deposición de Cu y una fase anatasa predominante del TiO2. TEM mostró nanopartículas de Cu, cuya naturaleza mayoritariamente metálica, con mínimas contribuciones de óxidos, fue identificada por XAS y XPS.El Capítulo 4, se realizó en conjunto con el grupo de Sistemas Supra- y Nanoestructurados de la Universitat de Barcelona (UB), en el que desarrolaron fotocatalizadores híbridos de TiO₂ con complejos de Au(I) y sistemas de Au(0). Tres series de fotocatalizadores con ligandos de cumarina fueron evaluadas en diferentes combinaciones de luz y calor. Dos (1% en peso de co-catalizador) se prepararon por IWI y molienda por molino de bolas (BM), y una tercera (0.25% en peso de Au) por IWI. Las muestras IWI mostraron mayor actividad que las BM, además de generar hasta 2.7 veces más H₂ que un catalizador Au/TiO₂ convencional. UV-vis confirmó bandas plasmónicas de Au, y los gráficos de Tauc revelaron la reducción del ancho de banda prohibido. TEM, HAADF-STEM y XPS confirmaron nanopartículas de Au con una composición mayormente metálicas.El Capítulo 5 estudió fotocatalizadores Pt/TiO₂ sintetizados por BM y optimizados mediante diseño de experimentos (DoE). La muestra más activa fue 1.4 veces más eficiente bajo UV que una referencia Pt/TiO2 preparada por IWI. HAADF-STEM-EDX reveló átomos de Pt dispersos en TiO₂, que crecieron a nanopartículas tras la reacción, junto con presencia de algunos átomos aislados. XPS confirmó la reducción parcial del Pt durante la reacción.El Capítulo 6 analizó fotocatalizadores bimetálicos PdCu con un contenido metálico total de 1% en peso. Se seleccionó una relación Pd:Cu de 1:2 tras un cribado de 3:1 a 1:3. La muestra bimetálica superó en 27 % la actividad teórica de la combinación de Pd y Cu bajo UV, y la incorporación de Cu mejoró la producción de H₂ bajo UV-vis. Las muestras BM fueron 1.2 veces más activas que las IWI. Cu mejoró la estabilidad del Pd, reduciendo la pérdida de actividad en test de estabilidad de larga duración en comparación con la muestra monometálica de Pd. Raman indicó fuerte interacción metal-soporte. UV-vis y Tauc confirmaron mayor absorción visible y reducción del ancho de banda prohibido, respectivamente. HAADF-STEM-EDX mostró nanopartículas bimetálicas de PdCu en muestras BM, mientras que en IWI se observaron nanopartículas de Pd y Cu separados. BM también limitó el crecimiento de Pd, ya que en la muestra monometálica sus nanopartículas crecieron 3.5 veces tras la reacción. XPS indicó reducción de Pd en ambas muestras, siendo reducción completa en BM, confirmada por H₂-TPR.
  

INGENIERÍA DEL TERRENO

• VIDAL MONTES, RUBÉN: Thermo-Hydro-Mechanical-Chemical Impacts of High-Temperature Aquifer Thermal Energy Storage
  
  Autor/a: VIDAL MONTES, RUBÉN
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: INGENIERÍA DEL TERRENO
  Departamento: Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental (DECA)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 01/04/2025
  Fecha de FINAL de depósito: 14/04/2025
  Director/a de tesis: OLIVELLA PASTALLE, SEBASTIAN | SAALTINK, MAARTEN WILLEM
  Resumen de tesis: El almacenamiento de energía térmica de alta temperatura en acuíferos (HT-ATES) implica la inyección y extracción de fluidos no isotérmicos en acuíferos, desencadenando procesos termo-hidro-mecánico-químicos. Estos procesos deben ser analizados y comprendidos para obtener sistemas HT-ATES seguros y eficientes. Esta tesis tiene como objetivos profundizar en la comprensión de estos procesos, proporcionar métodos y soluciones de implementación fácil y directa para evaluar el impacto y la viabilidad de los sistemas HT-ATES, y predecir el rendimiento a largo plazo de estos sistemas.En primer lugar, se ha verificado el código de elementos finitos acoplado termo-hidro-mecánico (THM) CODE_BRIGHT frente a procesos termo-hidráulicos (TH) en situaciones geotérmicas mediante varios tests de un benchmark. Este código se ha utilizado en el desarrollo de otros métodos de la tesis. Se ha demostrado que CODE_BRIGHT es competente para realizar todos los tests.En segundo lugar, se ha desarrollado un método que puede ser utilizado para desarrollar soluciones analíticas y semi-analíticas para calcular las velocidades de reacción en casos no isotérmicos. El método asume que las reacciones acuosas y de minerales están en equilibrio. Se ha desacoplado la química de los procesos TH. En la parte química del método, se realizan cálculos por lotes en los que los minerales se disuelven o precipitan, y la química del agua cambia debido a las variaciones de temperatura. La parte TH consiste en calcular la temperatura y las derivadas espaciales y temporales de la temperatura. A partir de esto, se puede calcular fácilmente tanto la composición química del agua subterránea como las velocidades de precipitación o disolución de los minerales. El método facilita la comprensión de los procesos dominantes de transporte reactivo, las tasas de reacción de minerales y los cambios en la porosidad. La aplicación de este método en un sistema HT-ATES redujo los costos computacionales en un factor de siete en comparación con un código numérico convencional acoplado termo-hidro-químico.En tercer lugar, se ha propuesto un análisis adimensional y numérico del comportamiento THM de un sistema piloto HT-ATES. Se han obtenido números adimensionales de fácil implementación: el número de Peclet, que se ha descompuesto en los términos conductivo y dispersivo, es útil para identificar los flujos TH dominantes (advección, dispersión o conducción); y dos números que relacionan la deformación generada por los cambios en la carga hidráulica y la temperatura, respectivamente, con respecto a la deformación total inicial del sistema. Los hallazgos de este estudio han revelado información sobre los principales flujos TH y sus áreas de dominio, la evolución temporal de la eficiencia energética y el papel de las cargas hidráulicas y térmicas debidas a la inyección de agua caliente en el desplazamiento vertical del terreno. El estudio ha brindado información sobre el comportamiento y la eficiencia del sistema para su operación a largo plazo.Finalmente, se ha presentado una solución analítica para calcular el levantamiento de la superficie terrestre debido a inyecciones puntuales no isotérmicas, teniendo en cuenta los cambios de temperatura y de carga hidráulica. La principal ventaja de esta solución es su fácil implementación de manera súper rápida, en términos de costo computacional, en comparación con un código estándar THM. Esta solución ha sido verificada satisfactoriamente con los resultados de un modelo numérico THM acoplado y datos de campo (nivelación y PS-INSAR) en un caso de fuga de una planta geotérmica. Los resultados han demostrado la contribución de la carga hidráulica y la temperatura en los desplazamientos de la superficie terrestre y han facilitado la comprensión del efecto del gradiente geotérmico natural. La solución es útil para prever el desplazamiento del terreno resultante de inyecciones y extracciones puntuales bajo diversas condiciones o a lo largo del tiempo.
  
• ZHANG, SHENG: Study on rock fragmentation mechanism and ball loading parameter matching in ball mill
  
  Autor/a: ZHANG, SHENG
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: INGENIERÍA DEL TERRENO
  Departamento: Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental (DECA)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 28/03/2025
  Fecha de FINAL de depósito: 10/04/2025
  Director/a de tesis: RODRIGUEZ DONO, ALFONSO
  Resumen de tesis: ResumenLa fragmentación de rocas en molinos de bolas es un tema clave en la mecánica de rocas con gran relevancia científica y técnica. Sin embargo, la comprensión de los mecanismos mecánicos y la optimización de la carga de bolas basados en principios dinámicos y estáticos sigue siendo incompleta. Los cambios dinámicos en los tamaños de las rocas y las bolas durante el proceso de molienda añaden complejidad, ya que el proceso involucra múltiples mecanismos de fractura, incluidos la abrasión, la compresión y el impacto. Este estudio examina las características y los mecanismos de la fragmentación de rocas bajo la influencia de estos tres tipos de fuerzas.(1) Se estudió la indentación de un indentor esférico sobre la roca mediante experimentos de laboratorio y simulaciones numéricas CODE_BRIGHT, revelando la transición del fallo de la roca de un modo "tipo salto" a un modo de deformación plástica bajo la influencia del tamaño del indentor. Los mecanismos mecánicos de la fragmentación de rocas durante la indentación esférica se analizaron en términos de las características de fractura y los campos de tensión.(2) Se analizaron las características de fragmentación de la roca bajo el impacto de indentores esféricos de diferentes tamaños, y se estableció un modelo de energía para la fragmentación por impacto de indentores basado en la teoría de fractales. El mecanismo mecánico de la fragmentación inducida por el indentor esférico se explicó desde una perspectiva mecánica.(3) Se analizó la variación escalonada de las características multifractales del tamaño de partícula en la molienda de bolas bajo la influencia de la abrasividad de las rocas. Con base en pruebas de abrasividad y simulaciones numéricas PFC2D, se describieron cuantitativamente las características de desgaste y los patrones de evolución de las bolas de acero en el proceso de molienda.Posteriormente, se propuso un método de cálculo de los parámetros de carga de bolas basado en las leyes de consumo de energía de la indentación esférica, tanto por impacto como por compresión. Sobre esta base, se desarrolló y validó una estrategia de reposición de bolas basada en la teoría de cadenas de Markov mediante estudios de caso en laboratorio.
  

INGENIERÍA ELÉCTRICA

• ARÉVALO SOLER, JOSEP: Control of a grid of multiple AC and DC sub-systems interconnected with power converters
  
  Autor/a: ARÉVALO SOLER, JOSEP
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: INGENIERÍA ELÉCTRICA
  Departamento: Departamento de Ingeniería Eléctrica (DEE)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 28/03/2025
  Fecha de FINAL de depósito: 10/04/2025
  Director/a de tesis: GOMIS BELLMUNT, ORIOL | PRIETO ARAUJO, EDUARDO
  Resumen de tesis: La Alta Tensión de Corriente Continua (HVDC) ofrece ventajas claras para la transmisión eléctrica a largas distancias. Por ello, su implementación está aumentando en la interconexión de energías renovables remotas y en la conexión entre redes de corriente alterna (AC) aisladas, como es el caso de Europa. La mayoría de estos sistemas se desarrollan actualmente como sistemas punto a punto. Sin embargo, se espera que pronto se desplieguen sistemas Multiterminal de Alta Tensión de Corriente Continua (MT-HVDC). El elemento crítico en estos sistemas son los Convertidores de Potencia de Interconexión (IPC), que permiten la transformación entre AC y DC. Estos convertidores utilizan principalmente la tecnología Modular Multilevel Converter (MMC), que puede ser controlada aprovechando la energía almacenada dentro de sus celdas para cumplir con sus objetivos de control.La estrategia de control de estos convertidores es diversa y permite la implementación de distintos objetivos de control. Existen dos subgrupos principales: la estrategia "grid forming" (GFM) y la "grid following" (GFL). El principal objetivo de la primera es generar la red (AC y/o DC), mientras que la segunda asume una red estable (AC y/o DC) con la cual intercambiar energía. La estrategia de control aplicada para que un convertidor sea GFM o GFL no es única, y diferentes arquitecturas de control han sido propuestas en la literatura. Por lo tanto, es crucial estudiar el efecto de combinar estas arquitecturas de control en la estabilidad y el rendimiento del propio sistema.El objetivo principal es resolver la cuestión de cómo asignar y combinar adecuadamente estos roles en las redes MT-HVDC emergentes para garantizar la estabilidad y una respuesta adecuada del sistema.Primero, se estudia la estabilidad de los enlaces punto a punto. Esto incluye un análisis de la interacción entre los lados AC y DC cuando los convertidores AC-GFM y AC-GFL se encuentran en el mismo enlace punto a punto. Se examina cómo los diferentes niveles de capacidad de almacenamiento de energía afectan el grado de interacción entre los lados AC y DC. Luego, se estudia la extensión de los enlaces punto a punto hacia los sistemas MT-HVDC. En este caso, el control DC-GFM juega un papel crucial. Así, se analiza la estabilidad de los sistemas HVDC cuando se aplican dos estrategias de control DC-GFM diferentes.En segundo lugar, se estudian los sistemas MT-HVDC. Estos sistemas introducen complejidades adicionales. Uno de los principales desafíos en estos sistemas es la asignación óptima de los roles de control a los IPCs. Uno de los estudios presenta una nueva metodología para optimizar la asignación de roles de control en los IPCs, considerando tanto la estabilidad en pequeña señal como el rendimiento del control. Esta metodología tiene en cuenta múltiples escenarios de flujo de energía y analiza las desviaciones en estado estacionario y la estabilidad en pequeña señal tras eventos seleccionados. Los resultados de este estudio destacan la importancia de la asignación de roles de control para mejorar la estabilidad y el rendimiento del sistema.A partir de los resultados obtenidos en el estudio mencionado, se propone una asignación dinámica de los roles de control para resolver los problemas identificados. Tradicionalmente, el rol de control de los IPCs ha sido estático, con poca consideración para cambiar dinámicamente el modo de control de estos convertidores durante la operación en tiempo real. Sin embargo, este estudio defiende un enfoque dinámico para la asignación de roles de control de los IPCs, sugiriendo que permitir a los operadores del sistema de transmisión ajustar los roles de control en respuesta a condiciones variables puede llevar a un mejor rendimiento del sistema, una mayor estabilidad y una flexibilidad operativa superior.Finalmente, la investigación también aborda las ventajas del control dual-port GFM que puede imponer una tensión estable a los dos terminales AC y DC.
  
• SALDAÑA GONZÁLEZ, ANTONIO EMMANUEL: Supervised Learning for Optimal Investment Planning in Active Distribution Networks
  
  Autor/a: SALDAÑA GONZÁLEZ, ANTONIO EMMANUEL
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: INGENIERÍA ELÉCTRICA
  Departamento: Departamento de Ingeniería Eléctrica (DEE)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 28/03/2025
  Fecha de FINAL de depósito: 10/04/2025
  Director/a de tesis: SUMPER, ANDREAS | ARAGÜÉS PEÑALBA, MÒNICA
  Resumen de tesis: Debido al crecimiento exponencial de los vehículos eléctricos y de la generación distribuida en las redes de distribución, se prevé que en los próximos años aumenten la congestión en las líneas eléctricas y los transformadores, así como las desviaciones de tensión. Por este motivo, es necesario estudiar estrategias de planificación para reforzar la infraestructura de la red, considerando la dinámica y flexibilidad del sistema.Esta tesis propone un modelo de optimización basado en simulación para la expansión activa de la red de distribución, considerando flujos de potencia dinámicos, estabilidad de tensión y restricciones operativas. La formulación incluye una función objetivo, restricciones y variables de decisión tanto tradicionales como flexibles. La variable de decisión flexible está orientada a determinar la potencia y la capacidad óptimas de una batería en escenarios futuros, con el fin de posponer las inversiones en la infraestructura.Asimismo, se revisan y comparan dispositivos de medición de redes inteligentes según sus especificaciones técnicas y aplicaciones potenciales en la operación y planificación de redes de distribución. Además, se presenta un modelo de red neuronal recurrente para la previsión de carga a medio y largo plazo, utilizando datos históricos de consumo de estaciones transformadoras de media tensión. Posteriormente, este modelo de previsión se integró con un modelo de planificación de inversiones para comparar acciones de refuerzo pasivas y flexibles en un caso de estudio real en España.Por último, se entrenaron varios modelos de aprendizaje supervisado (Random Forest, XGBoost, LSTM y SVM) junto con el modelo de optimización para predecir y minimizar los costes de inversión, identificando así el enfoque más eficaz en la planificación de los DSO. Esta metodología se aplicó a una red CINELDI bajo distintos escenarios de expansión de la recarga de vehículos eléctricos y está pensada para su uso en solicitudes de conexión.
  

INGENIERÍA MECÁNICA, FLUIDOS Y AERONÁUTICA

• RABOST GARCIA, GENÍS: Microfluidics for sweat monitoring
  
  Autor/a: RABOST GARCIA, GENÍS
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: INGENIERÍA MECÁNICA, FLUIDOS Y AERONÁUTICA
  Departamento: Departamento de Ingeniería Mecánica (EM)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 28/03/2025
  Fecha de FINAL de depósito: 10/04/2025
  Director/a de tesis: CASALS TERRE, JASMINA | FARRÉ LLADÓS, JOSEP
  Resumen de tesis: Esta tesis comenzó con el objetivo de revolucionar el monitoreo continuo mediante el uso del sudor. A lo largo de esta investigación, el campo de la medición en sudor ha evolucionado significativamente, consolidándose como la alternativa no invasiva más conveniente al análisis de sangre. Esta tesis recopila el conocimiento adquirido durante estos años en distintas áreas relacionadas con el diseño de una plataforma microfluídica.Inicialmente, se desarrolló un modelo de sudoración para un montaje experimental in vitro que permita testear plataformas de sudor microfluídicas de forma rápida y efectiva. Se replicaron las dimensiones y estructuras de las glándulas sudoríparas mediante soft lithography en el plano, superando los desafíos asociados a la fabricación. Se logró operar un prototipo funcional con características adecuadas de la superficie de la piel, demostrando su viabilidad para su uso con dispositivos microfluídicos adheridos.A continuació, se trabajó en una plataforma microfluídica con sensores electroquímicos personalizados para la medición del volumen de sudor, la conductividad del sudor y el lactato en sudor. Se demostró el monitoreo continuo durante períodos prolongados (superiores a 1 hora) con robustez y reproducibilidad. Este sistema se integró en un dispositivo wearable completo con comunicación remota y computación integrada, convirtiéndose en una herramienta innovadora para el monitoreo deportivo. El dispositivo se validó en ensayos in vivo para evaluar la precisión de sus parámetros de salida, incluyendo variables relacionadas con el sudor (pérdida de sudor, concentración de sodio y pérdida de sodio) y predicciones de equivalencia con biomarcadores sanguíneos (lactato).Además, se exploró un nuevo diseño microfluídico para el muestreo cronológico del sudor in vitro. Este sistema combina una válvula y una bomba pasivas, que permiten la renovación cíclica del volumen dentro de una cámara de detección. Se observó que el desajuste entre la velocidad de absorción de la bomba pasiva y la generación de sudor en la entrada provocaba una desconexión temporal del fluido, restaurando la función de la válvula pasiva una vez superado el umbral. Las características del sistema pueden ajustarse según distintos requisitos, modificando el ancho de la válvula y las propiedades de la bomba pasiva. No obstante, la fabricación de este diseño requiere una alta resolución, lo que puede limitar la producción y dificultar la realización de pruebas a gran escala en humanos. Para solucionar este problema, se exploraron nuevos materiales y técnicas de fabricación con el fin de reducir el tiempo de diseño a experimento y mejorar la capacidad de producción.En resumen, la visión inicial de una nueva plataforma wearable microfluídica capaz de proporcionar mediciones no invasivas y en tiempo real de diversos biomarcadores se ha materializado con éxito. Además, han surgido varias líneas de investigación prometedoras, incluyendo avances en modelado de piel, diseño microfluídico, escalabilidad de fabricación y desarrollo de algoritmos. Finalmente, esta investigación ha dado lugar a un producto comercialmente disponible, demostrando que el monitoreo continuo a través del sudor ya es una tecnología lista para el mercado.
  

INGENIERÍA SÍSMICA Y DINÁMICA ESTRUCTURAL

• PRATS BELLA, FERRAN: Análisis y propuesta de calificación sísmica de elementos no estructurales
  
  Autor/a: PRATS BELLA, FERRAN
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: INGENIERÍA SÍSMICA Y DINÁMICA ESTRUCTURAL
  Departamento: Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental (DECA)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 20/03/2025
  Fecha de FINAL de depósito: 02/04/2025
  Director/a de tesis: GONZALEZ DRIGO, JOSE RAMON | PUJADES BENEIT, LUIS GONZAGA
  Resumen de tesis: En la industria nuclear, los equipos y componentes relacionados con la seguridad deben diseñarse para resistir terremotos sin perder funcionalidad. Un método clave para su calificación sísmica es el espectro de respuesta del suelo (FRS), que sirve como paso previo a dos procedimientos fundamentales: a) análisis dinámico y b) pruebas en mesa vibrante con espectros de respuesta. El FRS también es esencial en sectores convencionales, como lo demuestran su inclusión en ASCE 7-2022, el futuro IBC-2024 y el borrador del Eurocódigo EC8. Estos estándares utilizan el FRS para definir las demandas sísmicas en el diseño de elementos no estructurales, consolidando su importancia tanto en la ingeniería nuclear como en la convencional.El estudio de la respuesta sísmica de los elementos no estructurales mediante el FRS se basa en un análisis desacoplado, en el que primero se evalúa sísmicamente el sistema primario (por lo general, un edificio), obteniendo las respuestas dinámicas en distintos niveles. A partir de estos datos, se derivan espectros de respuesta en cada planta para caracterizar las demandas sísmicas de los elementos no estructurales instalados en ellas. Este enfoque, que ignora la masa del elemento no estructural y su interacción con el edificio, es generalmente válido, especialmente para equipos ligeros. Sin embargo, si se realizara un análisis acoplado y la masa del elemento no estructural se redujera progresivamente hasta cero, teóricamente su respuesta debería coincidir con la obtenida mediante el FRS desacoplado. No obstante, la evidencia empírica de terremotos reales muestra discrepancias en sistemas de muy baja masa, cuyo comportamiento no se ajusta a las demandas sísmicas estimadas con el FRS. La tesis busca explicar esta inconsistencia.Para ello, se revisa la experiencia sísmica en estructuras, sistemas y componentes, con énfasis en el sector nuclear. Se analiza el concepto de FRS, junto con los códigos sísmicos convencionales y las metodologías propuestas en la literatura. Además, se estudian ensayos sísmicos, incorporando la experiencia del autor en calificación sísmica de equipos nucleares.Se desarrolla un método propio para calcular la respuesta sísmica exacta de un elemento no estructural con masa nula. Dado que no debería interactuar con el edificio, su respuesta debería coincidir con el FRS. Sin embargo, los resultados muestran lo contrario: en lugar de un espectro con amplificaciones, el resultado es completamente plano, sin variaciones con la frecuencia. La respuesta es constante y equivale solo a la aceleración máxima del piso donde se encuentra el elemento. Esto cuestiona la validez del FRS para elementos no estructurales y su uso en calificación sísmica.En respuesta a estos hallazgos, se propone una nueva metodología alternativa que respalda tanto los resultados teóricos como los experimentales. En particular, se establece que las demandas sísmicas para elementos no estructurales muy ligeros —o aquellos con una masa insignificante en comparación con la del piso donde están instalados— deberían estimarse con la aceleración máxima del piso (que representa la respuesta exacta en el caso teórico de masa nula). Para garantizar la compatibilidad con los resultados empíricos, se recomienda aplicar un factor de amplificación entre 2 y 3, dependiendo de la intensidad del terremoto.Como conclusión, la tesis plantea una recomendación clave: instrumentar elementos no estructurales en edificios que ya dispongan de sensores sísmicos. Esto permitiría monitorizar en tiempo real su respuesta sísmica durante terremotos, registrando su aceleración máxima, la aceleración del piso y los acelerogramas del suelo. Con esta información, se mejoraría la comprensión del comportamiento sísmico de los elementos no estructurales y su futura calificación sísmica.
  

PATRIMONIO ARQUITECTÓNICO, CIVIL, URBANÍSTICO Y REHABILITACIÓN DE CONSTRUCCIONES EXISTENTES

• GORDILLO BEL, DIDAC: De la caponera al búnquer. Evolució de la fortificació des de mitjans del segle XIX a mitjans del segle XX a Catalunya.
  
  Autor/a: GORDILLO BEL, DIDAC
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: PATRIMONIO ARQUITECTÓNICO, CIVIL, URBANÍSTICO Y REHABILITACIÓN DE CONSTRUCCIONES EXISTENTES
  Departamento: Departamento de Representación Arquitectónica (RA)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 28/03/2025
  Fecha de FINAL de depósito: 10/04/2025
  Director/a de tesis: ONECHA PEREZ, ANA BELEN | SÁNCHEZ RIERA, ALBERTO
  Resumen de tesis: La tesis se compone, aparte de la introducción general, de cuatro capítulos interconectados pero que podrían ser independientes; intenta explicar la transformación de la caponera en el búnker en un período de unos cien años, centrando el estudio en Cataluña, comparándolo con otros casos de España y de Europa, primero viendo la evolución de las fortificaciones de forma general siguiendo un hilo cronológico y después detalladamente desde mediados del siglo XIX, cuando la caponera toma protagonismo como elemento de control de los fosos en las fortificaciones de tipo poligonal, hasta llegar a mediados del siglo XX, cuando ya el búnker es un elemento aislado e independiente, conectado con otros que cubren una amplia zona.El primer capítulo da una visión general sobre la evolución histórica de la arquitectura defensiva desde la antigüedad hasta mediados del siglo XX, teniendo en cuenta los avances en el armamento con los de las defensas, primero con la aparición de artillería durante el siglo XV, que hace bajar las cortinas resultando más gruesas en contraste con la fortificación de la antigüedad y la medieval, cuando la altura de las murallas calibraba la importancia de una fortificación; se van añadiendo obstáculos para ganar defensa en profundidad; después con la aparición de la artillería de alma estriada frente a la lisa, que hace aumentar alcance y precisión de los cañones, lo que obliga a acorazarse más y a esconder las casamatas bajo un grosor considerable de tierra para amortiguar impactos, y por último con la aparición del obús explosivo, de mayor capacidad destructora por penetrar más profundamente en las estructuras y detonar unos segundos después de haber impactado, lo que hace aumentar gruesos de las fortalezas al tiempo que se van enmascarando en el terreno, extendiéndose y dispersándose, haciendo aparecer las obras aisladas, los bunkers, por a cubrir un espacio.El segundo capítulo explica el desarrollo de la fortificación a partir de los recintos defensivos desde mediados del siglo XIX, tomando Tortosa como ejemplo, comparando un recinto proyectado para la ciudad, con sus baluartes que aisladamente son equiparables a fuertes, con otros casos de fuertes, tanto aislados como formando parte de un recinto que rodea una plaza. Las cortinas y los baluartes se van haciendo terraplenados, con escarpas y contraescarpas a veces revestidas de piedra en su parte baja, donde se van ubicando galerías aspilleradas, troneras acasamatadas o plataformas artilleras protegidas sólo por un parapeto frontal, apareciendo además unos fuertes en su garganta como parte del conjunto pero que podrían ser aislados, con varias plantas donde en fachada aparecen troneras y en la planta azotea se sitúan piezas para disparar a barbeta.La tercera parte es la tipología de los fuertes en campos atrincherados en el Principado de Cataluña, donde se proyectaron algunos aunque finalmente la construcción fuera realmente mínima, con los únicos casos de la Torre de Alfonso XII y de Sant Julià de Ramis cerca de Girona, reflejándose en los diversos proyectos de este último la evolución de las caponeras, y comparándolo con otros casos en el Rosellón y en el extremo occidental del Pirineo.La cuarta parte es la concreción de la figura del búnker con varios ejemplos tanto en Cataluña como en el resto del Estado, materializándose a partir de unos modelos normalizados que ya venían de antes de la Guerra Civil Española, modelos que se repetirán con la Línea Pirineos, que también incluirá, al menos en proyecto, un paso previo a los búnkers, el de las obras exteriores aparentemente aisladas pero conectadas con fuertes subterráneos por túneles, herederas de la concepción defensiva de la Línea Maginot.La última parte es la concreción de la evolución de la caponera en el búnker, con el paso intermedio de los fuertes subterráneos, haciéndose las obras cada vez más camufladas y blindadas al aumentar el poder destructor del armamento.
  

TEORÍA DE LA SEÑAL Y COMUNICACIONES

• PÉREZ PORTERO, ADRIÁN: Contributions to RFI detection, mitigation, and excision for GNSS receivers and spaceborne microwave radiometers
  
  Autor/a: PÉREZ PORTERO, ADRIÁN
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: TEORÍA DE LA SEÑAL Y COMUNICACIONES
  Departamento: Departamento de Teoría de la Señal y Comunicaciones (TSC)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 24/03/2025
  Fecha de FINAL de depósito: 04/04/2025
  Director/a de tesis: CAMPS CARMONA, ADRIANO JOSE | PARK, HYUK
  Resumen de tesis: La Interferencia de Radiofrecuencia (RFI) plantea desafíos significativos para los sistemas de teledetección, afectando particularmente a la Reflectometría del Sistema Global de Navegación por Satélite (GNSS-R) y la radiometría de microondas. Esta tesis avanza en dos áreas interconectadas de la teledetección: la recuperación de parámetros geofísicos utilizando señales de oportunidad y la evaluación del impacto RFI en los sistemas de Posicionamiento, Navegación y Temporización (PNT). La investigación desarrolla nuevos enfoques para la detección, mitigación y excisión de RFI en múltiples plataformas de teledetección, con particular énfasis en sistemas cualificados para el espacio.La primera parte de este trabajo avanza en la instrumentación GNSS-R mediante el desarrollo de un banco de pruebas experimental y un simulador. Las mediciones de laboratorio en entornos controlados proporcionaron información crítica sobre las características de las señales GNSS-R, permitiendo la validación sistemática de algoritmos de procesamiento de señales. La investigación demuestra la viabilidad de la observación continua de la Tierra mediante plataformas oportunistas, específicamente integrando instrumentos GNSS-R en aviación comercial para aplicaciones como la predicción meteorológica y la optimización de rutas marítimas. El análisis de datos polarimétricos subrayó limitaciones significativas en las arquitecturas actuales de los receptores, particularmente en el procesamiento de señales LHCP y la reconstrucción de los parámetros de Stokes. Esto continuó con el trabajo realizado en JPL en 2023, analizando datos de la misión SMAP-R que modificó su carga útil de radar para la recepción GNSS-R. La capacidad dual para mediciones de forward-scatter y backscatter desde la misma plataforma permitió el análisis comparativo de los mecanismos de dispersión. Aprovechando las mediciones de reflectometría completamente polarimétricas de SMAP-R, investigamos las características de dispersión radar bistática en diversas condiciones superficiales. El análisis se centró en dos aspectos: comparar los comportamientos del régimen de dispersión en diferentes terrenos y desarrollar un modelo de predicción que deriva las medidas backscatter a partir de mediciones forward-scatter.La segunda parte aborda los desafíos RFI mediante tres enfoques complementarios: sistemas de monitoreo del espectro, algoritmos eficientes en hardware y métodos de detección polarimétricos. Una contribución clave es el desarrollo de un sistema automático de Detección, Localización y Clasificación RFI (RFIDLC) para bandas GNSS, utilizando un diseño de array de antenas de seis sectores para el procesamiento en tiempo real entre 1525 y 1625 MHz. Para aplicaciones de Radar de Apertura Sintética (SAR), nuevos algoritmos operando con señales cuantificadas de 1 bit permitieron la mitigación RFI a pesar de los severos efectos de cuantificación. La implementación en FPGA logró una reducción significativa de recursos mediante técnicas innovadoras de sobreclocking y serialización, manteniendo los requisitos de cualificación espacial.Un avance importante es el desarrollo del detector de Kurtosis Polarimétrico para radiometría de microondas, extendiendo la detección basada en kurtosis convencional al dominio completamente polarimétrico mediante una medida cuatridimensional derivada de los parámetros de Stokes. Esta técnica demuestra una sensibilidad mejorada a las señales de interferencia polarizadas, particularmente en escenarios donde los métodos de detección convencionales muestran limitaciones. La investigación valida estos enfoques mediante pruebas experimentales tanto en plataformas terrestres como espaciales, estableciendo una base para futuros sistemas de mitigación RFI en misiones de observación terrestre basadas en el espacio.
  
• ROIG MARÍ, CARLOS: Instance-level Recognition for Image Understanding
  
  Autor/a: ROIG MARÍ, CARLOS
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: TEORÍA DE LA SEÑAL Y COMUNICACIONES
  Departamento: Departamento de Teoría de la Señal y Comunicaciones (TSC)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 01/04/2025
  Fecha de FINAL de depósito: 14/04/2025
  Director/a de tesis: MARQUES ACOSTA, FERNANDO | VARAS GONZÁLEZ, DAVID
  Resumen de tesis: La comprensión de imágenes es una tarea fundamental en visión por computador, ya que su objetivo es permitir a las máquinas comprender visualmente el mundo real. En esta tesis, la tarea de comprensión se aborda mediante la combinación de sistemas de reconocimiento a nivel de instancia y Large Multimodal Models (LMMs). Para ello, la tesis se estructura en tres partes, comenzando con un estudio de técnicas de aprendizaje métrico profundo para la creación de espacios de embeddings de imágenes ricos. A continuación, la implementación de sistemas de reconocimiento a nivel de instancia centrados específicamente en el reconocimiento de puntos de referencia utilizando la recuperación de imágenes basada en contenido. Y por último, mejorar las capacidades de los LMM incorporando resultados de reconocimiento a nivel de instancia para generar descripciones de imágenes mejoradas con las instancias.La primera parte de esta tesis se centra en avanzar en métodos de aprendizaje métrico profundo. Se propone la nueva Smooth Proxy-Anchor Loss para abordar el problema de tener etiquetas ruidosas en los datos de entrenamiento. La loss propuesta introduce la ponderación de la muestra basada en una valor de confianza, la asignación suave de proxis y los márgenes adaptativos para mitigar el impacto negativo de las muestras mal etiquetadas, demostrando un rendimiento superior en los datos del mundo real. Sobre esta base, la tesis extiende la ponderación selectiva de muestras a una ponderación selectiva de características, a través del método de Generalized Local Attention Pooling (GLAP). GLAP pondera dinámicamente diferentes regiones de mapas de características de acuerdo con su contenido informativo, lo que permite un mejor aprendizaje de representaciones a la vez que reduce los requisitos computacionales. Las evaluaciones en múltiples conjuntos de datos de referencia muestran las mejoras significativas del uso de GLAP sobre los enfoques de vanguardia.La segunda parte introduce el método de Multi-Scale Transformer-based Feature Combination (MSTFC) para el reconocimiento de puntos de referencia a nivel de instancia. Este enfoque aplica mecanismos de atención basados en transformers para seleccionar y combinar información relevante de mapas de características. Estos mapas de características se extraen de múltiples escalas y tienen diferentes resoluciones espaciales. La combinación de estos mapas de características de múltiples escalas da como resultado una representación global compacta que se utiliza para la recuperación de imágenes. El método MSTFC logra un rendimiento superior en los desafiantes conjuntos de datos de recuperación de puntos de referencia, superando los enfoques existentes en el conjunto de datos de Google Landmarks v2 y Revisiting Oxford and Paris.Finalmente, la tesis explora la mejora de los grandes modelos multimodales mediante la incorporación de resultados de reconocimiento a nivel de instancia para generar descripciones de imágenes más precisas y detalladas. Al unir los sistemas especializados de reconocimiento a nivel de instancia con las capacidades de comprensión genérica de los LMM, esta integración demuestra cómo las técnicas de visión por computador específicas del dominio se pueden combinar con técnicas multimodales para una comprensión integral de la imagen.A través de estas contribuciones, la tesis avanza en el campo de la comprensión de la imagen en múltiples niveles, desde el sólido aprendizaje de características en conjuntos de datos ruidosos del mundo real, hasta técnicas efectivas para combinar la información de mapas de características en el aprendizaje métrico profundo, luego se expandió a la representación multiescala para el reconocimiento a nivel de instancia y, en última instancia, a la integración de sistemas especializados a nivel de instancia con marcos multimodales modernos.
  
• SARMIENTO CALDERÓ, MANUEL: Contextualization of Spatio-temporal Action Localization Systems and Media Content Applications
  
  Autor/a: SARMIENTO CALDERÓ, MANUEL
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: TEORÍA DE LA SEÑAL Y COMUNICACIONES
  Departamento: Departamento de Teoría de la Señal y Comunicaciones (TSC)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 02/04/2025
  Fecha de FINAL de depósito: 15/04/2025
  Director/a de tesis: MARQUES ACOSTA, FERNANDO | VARAS GONZÁLEZ, DAVID
  Resumen de tesis: La localización espaciotemporal de acciones es un campo de la visión por ordenador que determina tanto la ubicación espacial como temporal de las acciones que tienen lugar en un vídeo. Esta tarea en particular es una de las piedras angulares de la comprensión de vídeo debido a su complejidad inherente. Los impresionantes avances científicos en la industria de la inteligencia artificial y la visión por ordenador han dado lugar a un aumento significativo del rendimiento.Sin embargo, incluso los sistemas más avanzados tienen dificultades para reconocer acciones que implican algún tipo de interacción entre personas, objetos o con la escena. Esta limitación se debe a que los modelos actuales de localización espaciotemporal de acciones no tienen en cuenta la información contextual a la hora de identificar las acciones de una persona. La incorporación específica de pistas contextuales en estos modelos puede ayudar a abordar este reto. Además, la integración de sistemas de localización espaciotemporal de acciones en aplicaciones de contenidos multimedia presenta varios retos. Las principales dificultades residen en encontrar casos de uso éticos y prácticos y abordar los requisitos computacionales para ejecutar estos modelos en producción.El objetivo de este doctorado industrial es resolver los problemas anteriores. La falta de información contextual se aborda de diferentes formas. Esta tesis se centra en dos enfoques diferentes. En primer lugar, se propone un novedoso sistema para modelar explícitamente las relaciones de los distintos actores y objetos de una escena, que incluye una estructura novedosa para modelar la información temporal a largo plazo. En segundo lugar, se introduce un innovador método multimodal para combinar características específicas de la tarea con el fin de mejorar el reconocimiento de la acción. Estos sistemas de contextualización desarrollados se evalúan en diferentes conjuntos de datos. Los resultados demuestran la eficacia de los sistemas propuestos. En cuanto a las aplicaciones, este doctorado se centra en encontrar, implementar y explotar aplicaciones específicas del sistema de localización espacio-temporal para contenidos multimedia. Las aplicaciones desarrolladas consisten en un sistema mejorado de búsqueda y recomendaciones sobre contenidos de vídeo, un método de recorte inteligente para generar imágenes y vídeos de cualquier relación de aspecto deseada a partir de otro vídeo, y la mejora de un sistema para generar fotogramas clave de destaque de partidos de fútbol.
  
• WOODWARD RIQUELME, ALEJANDRO BENJAMÍN: Contextual Speech Recognition
  
  Autor/a: WOODWARD RIQUELME, ALEJANDRO BENJAMÍN
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: TEORÍA DE LA SEÑAL Y COMUNICACIONES
  Departamento: Departamento de Teoría de la Señal y Comunicaciones (TSC)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 02/04/2025
  Fecha de FINAL de depósito: 15/04/2025
  Director/a de tesis: MARQUES ACOSTA, FERNANDO | VARAS GONZÁLEZ, DAVID
  Resumen de tesis: Pese a que la tecnología de Reconocimiento Automático del Habla (RAH) ha logrado mejoras notables en la precisión de la transcripción en los últimos años, todavía tiene dificultades para transcribir correctamente ciertas palabras. En particular, los nombres propios a menudo tienen una menor precisión debido a sus pronunciaciones únicas y que pueden tener múltiples maneras de escribirse. Para abordar estos desafíos, la contextualización se integra comúnmente en los modelos de RAH para mejorar la transcripción de nombres propios raros y desambiguar entre nombres propios con similar pronunciación.Esta tesis se centra en el desarrollo de sistemas de contextualización para modelos de RAH. La tecnología RAH empleada en esta tesis se utiliza para generar transcripciones automáticas de contenido de podcasts. El objetivo del sistema de contextualización es mejorar la precisión de los nombres propios; por ejemplo, los nombres de programas de podcasts, presentadores e invitados.El sistema de contextualización desarrollado en esta tesis se compone de dos partes. Primero, un sistema de ingestión recopila nombres propios relevantes para el episodio de podcast que se va a transcribir. Esta sistema de ingestión tiene un componente automatizado que extrae nombres propios de los metadatos de cada episodio de podcast, como el título y la descripción, utilizando herramientas como un reconocedor de entidades automático. Además, se ha desarrollado un módulo que permite la agregación manual de nombres propios a programas de podcasts específicos.La segunda parte, que representa la contribución más relevante de esta tesis, es un novedoso algoritmo de contextualización de RAH basado en redes neuronales profundas. El modelo de RAH contextualizado utiliza los nombres propios recopilados, lo que resulta en una mejora de la precisión en comparación con el mismo modelo sin capacidades de contextualización.La precisión del sistema RAH desarrollado en esta tesis se evalúa y analiza utilizando episodios de programas de podcasts públicos populares. Durante esta evaluación se empleó un equipo de revisores humanos que calcula los errores de transcripción.Esta evaluación compara la calidad de las transcripciones del sistema del modelo RAH con las proporcionadas públicamente por los proveedores programas de podcasts. Los resultados muestran que el sistema desarrollado en esta tesis produce transcripciones que contienen cuatro veces menos errores que las transcripciones ofrecidas por los proveedores de alojamiento de podcasts.El método de contextualización también se evalúa en un conjunto de datos públicos y se compara con métodos de vanguardia. Los resultados muestran que el método de contextualización propuesto en esta tesis supera significativamente a los sistemas existentes.