Tesis en depósito público

Presentación de alegaciones a una tesis doctoral en el plazo de exposición pública

De acuerdo con la Normativa Académica de los Estudios de Doctorado, los doctores y doctoras pueden solicitar el acceso a una tesis doctoral en depósito para consultarla y, si las hay, hacer llegar a la Comisión Permanente de la Escuela de Doctorado las observaciones y alegaciones que consideren oportunas sobre el contenido.

ARQUITECTURA DE COMPUTADORES

SHARMA, ROBIN KUMAR: Parallelizing recurrent neural network and variants
Autor/a: SHARMA, ROBIN KUMAR
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: 01/07/2024
Fecha de FINAL de depósito: 12/07/2024
Director/a de tesis: CASAS GUIX, MARC
Tribunal:
     PRESIDENT: QUINTANA ORTI, ENRIQUE SALVADOR
     SECRETARI: ARMEJACH SANOSA, ADRIÀ
     VOCAL: VALLEJO GUTIÉRREZ, ENRIQUE
Resumen de tesis: Las redes neuronales recurrentes (RNN) han logrado un éxito notable en diversos dominios, tales como el Reconocimiento automático de voz, el Análisis de Sentimientos, la predicción de series temporales y la Traducción Automática. A pesar de su versatilidad, las RNN presentan desafíos significativos debido a sus complejas estructuras internas, lo que dificulta el uso efectivo del paralelismo de los modelos. Esto a menudo lleva a una dependencia en el paralelismo de datos para acelerar el rendimiento de las RNN. Además, las RNN requieren extensos recursos computacionales debido a su gran cantidad de parámetros. Esta investigación doctoral propone estrategias innovadoras de Computación de Alto Rendimiento (HPC) para optimizar la implementación de las RNN en CPUs, mejorando su eficiencia en entornos con recursos limitados. A través de mejoras algorítmicas y técnicas eficientes en el uso de la memoria, este trabajo busca maximizar el potencial de la computación paralela para las RNN, transformando así el panorama de los sistemas paralelos en Inteligencia Artificial(AI).Esta tesis introduce la "Wavefront-Parallelization" (W-Par), que integra el paralelismo de modelos en RNN unidireccionales para mejorar la inferencia y el entrenamiento en CPUs. W-Par utiliza el paralelismo de canalización de grano fino a través de cálculos de frentes de onda, que son particularmente efectivos para RNN de múltiples capas en CPUs multinúcleo. Estas técnicas permiten una distribución eficiente de la carga de trabajo a través de tareas paralelas mientras se gestionan las dependencias de cada célula RNN. Los resultados empíricos muestran que W-Par supera significativamente a las implementaciones existentes, logrando aceleraciones de hasta 6.6 veces en arquitecturas modernas de CPUs multinúcleo y manteniendo un rendimiento robusto en diversas configuraciones de núcleos y memoria sin necesidad de modificaciones en el código fuente.Además, la tesis presenta la "Paralelización Bidireccional" (B-Par), un novedoso modelo de ejecución para Redes Neuronales Recurrentes Bidireccionales (BRNN). B-Par aprovecha las dependencias inherentes de datos y control en las RNN de orden directo e inverso en BRNN, dividiendo eficientemente la carga de trabajo a través de tareas paralelas sin necesidad de barreras de sincronización específicas. Las pruebas en la base de datos de voz TIDIGITS y el conjunto de datos de Wikipedia demuestran que B-Par supera significativamente el rendimiento de marcos de trabajo líderes como TensorFlow-Keras y PyTorch, con aceleraciones de hasta 2.34 veces y 9.16 veces, respectivamente, manteniendo la precisión.Finalmente, esta tesis introduce la "RNN Semi-Bidireccional" (SB-RNN), una arquitectura novedosa que integra sinérgicamente las fortalezas de las RNN unidireccionales y bidireccionales. SB-RNN mantiene la cantidad de parámetros de las RNN unidireccionales mientras incorpora conexiones hacia atrás a través de las capas para mejorar la capacidad de retención de información. Esta arquitectura permite que SB-RNN iguale y potencialmente supere la precisión de las RNN unidireccionales y bidireccionales (BRNN) tanto en entornos de CPU como de GPU. Específicamente, en la tarea de análisis de sentimientos del conjunto de datos Stanford Sentiment Treebank (SST), SB-RNN demuestra un rendimiento superior con un 56.61% menos de parámetros que sus contrapartes unidireccionales, lo que lleva a una reducción significativa del tiempo de entrenamiento en un 52.94%.En general, esta tesis introduce tres técnicas avanzadas: W-Par, B-Par y SB-RNN, que mejoran significativamente la eficiencia y el rendimiento de los modelos RNN y BRNN en CPUs y GPUs multinúcleo, facilitando una mejora en el procesamiento en diversas aplicaciones sin alteraciones significantivas en el código.

AUTOMÁTICA, ROBÓTICA Y VISIÓN

SHEN, JIANXIONG: Incorporating Uncertainty into Neural Rendering for Interpretable 3D Modeling
Autor/a: SHEN, JIANXIONG
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: 21/06/2024
Fecha de FINAL de depósito: 05/07/2024
Director/a de tesis: MORENO NOGUER, FRANCESC D'ASSIS | RUIZ OVEJERO, ADRIÀ
Tribunal:
     PRESIDENT: HARO ORTEGA, GLORIA
     SECRETARI: SÁNCHEZ RIERA, JORDI
     VOCAL: PORZI, LORENZO
Resumen de tesis: La modelación de escenas en 3D se refiere al proceso de crear una representación digital de entornos del mundo real para unamejor comprensión y posterior manipulación. Los trabajos iniciales involucraban la utillzación de representaciones estructuradaspuras como mallas o rejillas de vóxeles. El reciente éxito del aprendizaje profundo ha permitido representaciones implícitas delas escenas utilizando redes neuronales profundas, que suelen ser de alta eficiencia en el aprendizaje automático a partir dedatos y en el manejo de escenas complejas de alta resolución. Sin embargo, estas representaciones implícitas a menudo no sonexplicables con un proceso de aprendizaje automático de características, lo que dificulta sus futuras aplicaciones en escenariospracticos. Por ejemplo, para reducir posibles fallos catastróficos en campos de alto riesgo como la atención sanitaria o laconducción autónoma, la incertidumbre asociada con los resultados de la modelación debe incluirse en el proceso de toma dedecisiones.Con el objetivo de una modelación de escenas en 3D mas interpretable, esta tesis explora varios métodos para cuantificar laincertidumbre en el proceso de modelación de escenas en 3D que utiliza la representación neural implicita. En primer lugar,proponemos campos de radiancia neurales estocásticos para modelar un marco probabilístico para capturar la incertidumbre enlas imagenes RGB renderizadas y la profundidad estimada a partir del modelo de escena aprendido, con una reducción drásticade la complejidad del modelo en comparación con los métodos probabilísticos basados en Bayesianos anteriores. Para mejorarsu capacidad de manejar escenas más complejas con geometría y apariencia variables, a continuación extendemos laexpresividad del modelo incorporando modelos generativos basados en flujos para aprender automáticamente distribuciones dedensidad complicadas de manera flexible. Aunque estos métodos son capaces de lograr una modelación 3D precisa con unaestimación de incertidumbre confiable, todavía sufren del proceso de optimización que consume mucho tiempo, lo que impidesus futuras aplicaciones en escenarios prácticos. Por lo tanto, exploramos una representación híbrida con rejillas de vóxelesincorporadas para aprender explícitamente la densidad volumétrica de cada posición 30, mejorando dramáticamente laeficiencia del modelo tanto en optimización como en inferencia. Hasta ahora, el marco actual esta diseñado inherentemente paraestimar la incertidumbre predictiva para las áreas de la escena que se pueden observar en las imágenes de entrenamiento, yfalla al no proporcionar una incertidumbre confiable que involucre contenidos de escena no observados, como la oclusión para laexploración robótica en experimentos desconocidos. Para este propósito, finalmente proponemos introducir un campo deincertidumbre 3D basado en el modelo entrenado, que muestra una incertidumbre consistentemente alta para las prediccionesde esas regiones de escena no observadas.En resumen, diseñamos un marco probabilístico eficiente y confiable para la modelación de escenas en 3D para cuantificar laincertidumbre integral asociada con las predicciones tanto de las regiones de la escena observadas como de las no observadas.Este marco proporciona una herramienta sólida para la toma de decisiones y el análisis conscientes de la incertidumbre en unavariedad de aplicaciones que dependen de la modelación de escenas en 3D.
SUÁREZ HERNÁNDEZ, ALEJANDRO: New methods for bridging symbolic-geometric reasoning, addressing uncertainty and action learning in task planning for robotics
Autor/a: SUÁREZ HERNÁNDEZ, ALEJANDRO
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: 21/06/2024
Fecha de FINAL de depósito: 05/07/2024
Director/a de tesis: TORRAS GENIS, CARMEN | ALENYÀ RIBAS, GUILLEM
Tribunal:
     PRESIDENT: ANGULO BAHON, CECILIO
     SECRETARI: MORENO RIBAS, ANTONIO
     VOCAL: UGUR, EMRE
Resumen de tesis: El mundo real o físico presenta un amplio abanico de obstáculos a la aplicación de robótica en muchas tareas. En múltiples industrias (e.g. cadenas de montaje de coches) se utilizan comportamientos predeterminados y/o programas teleoperados porque ofrecen robustez y fiabilidad. Sin embargo, su alcance es limitado y se quedan cortos en entornos menos controlados. Exploramos las posibilidades de planificación de tareas, o planificación desde la Inteligencia Artificial (IA), para resolver tareas de forma más flexible y no predeterminada. A diferencia de la planificación de movimientos, la planificación IA se centra en la toma de decisiones a alto nivel, más que en cuestiones tales como la computación de trayectorias o la dinámica. La planificación de tareas es una herramienta muy poderosa para agentes situados en entornos virtuales (e.g. videojuegos o servicios web). Una de sus principales ventajas es que permite comportamiento deliberativo, explicable y adaptativo, siempre que un modelo fiable del entorno esté disponible. Sin embargo, el mundo real presenta algunos desafíos que dificultan la aplicación de planificación IA. Esta tesis tiene los siguientes objetivos, cada uno de ellos vinculado a un desafío distinto: (O1) integración de planificación IA y de movimiento; (O2) gestión de los efectos no intencionados de las acciones tomadas por el robot; (O3) realización de tareas incluso cuando el robot no conoce toda la información relevante; y (O4) aprendizaje automático de modelos de acción, para evitar crearlos manualmente. Nuestras primeras contribuciones se centran principalmente en los objetivos O1-O3. Consisten en planificar y actuar. Proponemos paradigmas jerárquicos de planificación; explotar las propiedades topológicas de las tareas para simplificar los Procesos de Decisión de Markov (MDPs) subyacentes; y planificar con la ayuda de simuladores físicos para minimizar el riesgo de efectos no intencionados. La segunda parte de nuestras contribuciones se centran en el objetivo O4, y consisten en diferentes algorithmos para aprender y reconocer acciones tipo STRIPS. Proporcionamos resultados y hallazgos publicados para apoyar cada contribución, junto con ejemplos de escenarios de manipulación, como por ejemplo desensamblado automático de dispositivos electromecánicos, e interacciones de asistencia social.

COMPUTACIÓN

YUN, HAORAN: Real-time Avatar Animation Synthesis in Virtual Reality
Autor/a: YUN, HAORAN
Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
Programa: COMPUTACIÓN
Departamento: Departamento de Ciencias de la Computación (CS)
Modalidad: Normal
Fecha de depósito: 25/06/2024
Fecha de FINAL de depósito: 08/07/2024
Director/a de tesis: PELECHANO GOMEZ, NURIA | ANDUJAR GRAN, CARLOS ANTONIO
Resumen de tesis: El rápido desarrollo de los sistemas de realidad virtual (RV) para consumidors ha cambiado la forma en que los usuarios interactúan dentro de los entornos virtuales. Esto abre oportunidades emocionantes para varios dominios, como la educación, las interacciones sociales y los juegos. Sin embargo, la tecnología actual de RV a menudo solo proporciona seguimiento de cabeza y manos, lo que restringe significativamente el potencial para ofrecer animación realista de cuerpo completo i crear experiencias inmersivas de RV. Esto es especialmente problemático para actividades en RV que requieren que los usuarios utilicen todo su cuerpo, como ergonomía, la educación física, rehabilitación y entrenamiento. Además de la limitación de que sólo se sigan un pequeño número de partes del cuerpo, el campo enfrenta muchos otros desafíos significativos, incluyendo el requisito de rendimiento en tiempo real, no disponer de suficientes conjuntos de datos de movimiento en RV, y desafíos respecto a cómo evaluamos estas tecnologías.Por lo tanto, como contribuciones técnicas, esta tesis presenta dos soluciones innovadoras basadas en datos para la animación de avatares de cuerpo completo en RV que sólo requieren el seguimiento de un pequeño conjunto de partes del cuerpo. El primer método descompone el proceso de animación en tres partes: orientación del cuerpo, parte inferior del cuerpo y parte superior, resolviéndolos con diferentes mecanismos. Se utiliza una pequeña red neuronal para estimar la dirección del cuerpo desde el casco de realidad virtual (HMD) y los controladores. Luego, se busca en una base de datos de movimientos el que mejor coincide con el movimiento del usuario, evitando animaciones de caminar fijas. Solucionadores de cinemática inversa se utilizan para animar la parte superior del cuerpo y para refinar la pose final. El segundo método utiliza un nuevo aprendizaje profundo para reconstruir el movimiento completo del cuerpo a partir de las posiciones y rotaciones de seis dispositivos de seguimiento sin separar las diferentes partes del cuerpo. Una vez entrenado, el modelo toma datos en vivo de los dispositivos de RV y produce un avatar de cuerpo completo animado con precisión que el usuario puede controlar como su cuerpo físico. También hemos capturado varios conjuntos de datos que presentan movimientos de interacción y locomoción más relevantes para la animación de avatares de RV, que se han hecho públicos.Además de sus avances técnicos, esta tesis también contribuye a una mejor comprensión de las experiencias de los usuarios en realidad virtual a través de estudios con usuarios. Se han realizado dos estudios para evaluar el impacto de la calidad de la animación y la retroalimentación de colisión en cómo los usuarios perciben e interactúan dentro de los entornos de RV. A través de métricas objetivas, evaluaciones subjetivas y entrevistas, se ha identificado cómo mejorar la animación de avatares y las interacciones virtuales. Los hallazgos incluyen que combinar el seguimiento de un pequeño conjunto de partes del cuerpo con cinemática inversa de alta calidad puede igualar a los trajes de captura de movimiento avanzados para ciertas tareas, pero se queda corto para tareas que requieren poses precisas. Además, nuestros estudios indican que lograr una interacción realista con otros humanos virtuales requiere no solo métodos de animación avanzados sino también una retroalimentación de colisión creíble, como inducir a los participantes a esperar que podría ocurrir un choque físico contra una persona real. En resumen, esta investigación ha avanzado el estado del arte en la animación de avatares de cuerpo completo en RV y ha profundizado nuestro entendimiento de las mejoras potenciales en este campo.

FOTÓNICA

CIRAUQUI GARCÍA, DAVID: Optimization with spin glass models
Autor/a: CIRAUQUI GARCÍA, DAVID
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: 20/06/2024
Fecha de FINAL de depósito: 04/07/2024
Director/a de tesis: LEWENSTEIN, MACIEJ | MARTÍNEZ SAAVEDRA, JOSÉ RAMÓN | RYSZARD GRZYBOWSKI, PRZEMYSLAW
Tribunal:
     PRESIDENT: MAZZANTI CASTRILLEJO, FERNANDO PABLO
     SECRETARI: PRUNERI, VALERIO
     VOCAL: DELLANTONIO, LUCA
Resumen de tesis: Amb aplicacions en gairebé tots els aspectes de les nostres vides, els problemes d’optimització són omnipresents en un rang molt ample de camps pertanyents tant a la recerca científica com als ambients industrials. Com a tals, aquests problemes estan creixent en mida i en complexitat a un ritme accelerat, i no s’espera que deixin de fer-ho. Així doncs, la urgència per obtenir mètodes capaços de trobar solucions més òptimes en menys temps no para de créixer i, mentre que el desenvolupament de les tecnologies de computació quàntica capaces d’afrontar aquests problemes avança sense pausa, ho fa a un ritme massa lent per als reptes que les necessitats de la societat actual representen. Conseqüentment, actualment una gran quantitat d’esforços està essent invertida en millorar els mètodes de resolució clàssics i les plataformes específicament dissenyades per a executar-los, per tal de poder resoldre problemes d’optimització de grandàries suficientment rellevants. La present tesi està emmarcada en aquest paradigma: s’estudien tècniques d’optimització clàssiques des de diferents perspectives, amb l’objectiu d’incrementar-ne la seva eficiència.Amb aquesta finalitat, en primer lloc ens endinsem en qüestions relacionades amb les propietats físiques dels sistemes que permeten formular problemes d’optimització rellevants des del punt de vista industrial en un llenguatge matemàtic convenient: els cristalls de spín amb acoblaments fixes. Entendre’n les seves propietats és de màxima importància per a un disseny apropiat dels procediments de refredament utilitzats en els algoritmes d’optimització basats en la simulació de processos tèrmics. Seguidament s’estudia l’impacte que les correlacions ocultes en les seqüències de nombres pseudoaleatoris utilitzats en aquestes simulacions tenen en els seus resultats, comparant simulacions que utilitzen generadors pseudoaleatoris de diverses qualitats i un generador de nombres aleatoris quàntic. Per finalitzar, s’investiguen nous mecanismes, inspirats en processos de caràcter quàntic, de millorar la forma en què els algoritmes clàssics naveguen els perfils d’energia dels cristalls d’espín, amb la finalitat d’evitar que les simulacions quedin atrapades en mínims d’energia locals i així obtenint solucions més òptimes.
HÄGELE, SEBASTIAN: Compact Phase Imaging Platform and its Application to Material Science and Manufacturing
Autor/a: HÄGELE, SEBASTIAN
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: 20/06/2024
Fecha de FINAL de depósito: 04/07/2024
Director/a de tesis: PRUNERI, VALERIO | TERBORG, ROLAND ALFONSO
Tribunal:
     PRESIDENT: FELIX PEREIRA, SILVANIA
     SECRETARI: ARTIGAS GARCIA, DAVID
     VOCAL: VOGL, ULRICH
Resumen de tesis: A mesura que el món avança cap a tecnologies i dispositius cada vegada més miniaturitzats i complexos, la necessitat d'eines d'imatge i metrologia per a la caracterització precisa de materials i el control del procés de fabricació està augmentant en conseqüència. Per a estructures i mostres altament transparents i ultrafines (per exemple, recobriments òptics, estructures litogràfiques o cèl·lules biològiques), les tècniques d'imatge basades en la intensitat es queden curtes a causa del contrast insuficient, així com per no proporcionar informació quantitativa.Per superar aquestes limitacions, ha sorgit el camp de la imatge de fase, basat en la superposició i la interferència de la llum. Per tal de crear contrast d'imatge, les imatges de fase no aprofiten els canvis d'intensitat, sinó més aviat, com el seu nom indica, els canvis en la fase de l'ona electromagnètica. Amb una llarga trajectòria, i premis Nobel atorgats el 1953 al "microscopi de contrast en fase" de Zernike i 1971 als mètodes hologràfics de Gabor, el camp ha evolucionat a "imatge de fase quantitativa" (QPI, de l’anglès “quantitative phase imaging”), utilitzant mètodes i configuracions sofisticats per controlar i manipular l'estat de la llum per tal de recuperar la informació de fase quantitativament. En aquest sentit, la categoria de tècniques de “camí comú” (“common-path” en anglès) prometen dispositius d'imatge adaptables, compactes, robustos ieconòmiques, que permeten l'ús en aplicacions industrials fora d'un entorn de laboratori ben controlat.En aquesta tesi, descriurem el desenvolupament i les innovacions tecnològiques d'una plataforma d'imatge de fase “common-path” basada en la tecnologia “lateral-shearing interferometric microscopy” (LIM). Implementarem i adaptarem la plataforma a diverses configuracions òptiques, per exemple, la generació d’imatges d’una área gran sense l’ús de lents i la generació imatges microscòpiques d'alta resolució. També demostrarem el rendiment i la versatilitat de la plataforma explorant diferents aplicacions, amb un enfocament a la ciència de materials i la fabricació.En concret, realitzarem imatges volumètriques dels canvis més petits de l'índex de refracció (RI, de l’anglès “refractive index”) escrits per làser de femtosegon dins del vidre. A continuació, es caracteritzará pel·lícules semitransparents d'or ultrafina, utilitzant imatges multiespectrals d'intensitat i fase, que ens permetran determinar el RI complex de pel·lícules amb diferent gruix. Per últim, aplicarem la plataforma a la imatge de graus de curat i canvis RI en fotopolímers, com els que s'utilitzen en impressió 3D basada en resina. Altres aplicacions de la plataforma podrien incloure metrologia de superfície, imatges de materials 2D, així com imatges quantitatives de fase per a aplicacions en biologia i en imatge cel·lular, amb la possibilitat d'integrar tota la plataforma en un complement compacte que es podria afegir a qualsevol microscopi comercial.En resum, aquesta tesi posarà de manifest el significatiu potencial de la imatge en fase tant en entorns de recerca com industrials, possible gràcies a la compacta plataforma d'imatge en fase proposada. El treball construeix les bases per a futures innovacions i desenvolupaments amb un impacte potencialment durador en la indústria de la fotònica.
HERKERT, EDIZ: Advanced Nanoantenna Platforms for Enhanced Single-Molecule Detection at High Concentrations
Autor/a: HERKERT, EDIZ
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: 25/06/2024
Fecha de FINAL de depósito: 08/07/2024
Director/a de tesis: GARCÍA PARAJO, MARÍA
Tribunal:
     PRESIDENT: ACUNA, GUILLERMO
     SECRETARI: VAN HULST, NIEK
     VOCAL: ZIJLSTRA, PETER
Resumen de tesis: La capacitat d'estudiar la dinàmica de biomolècules de forma individual és crucial per comprendre la complexa organització dels sistemes biològics amb molta més precisió i detall que l'estudi conjunt. En sistemes biològics, la dinàmica de molècules individuals passa sovint en concentracions elevades, on les tècniques òptiques convencionals no són capaces d'aïllar molècules individuals a causa de lleis físiques fonamentals. Aquesta tesi explora el disseny, la fabricació i l'aplicació de plataformes avançades de nanoantenes per estudiar amb més sensibilitat molècules fluorescents individuals a concentracions elevades.En primer lloc, es proporcionen les bases teòriques per entendre les interaccions entre molècules fluorescents i nanoantennes, avaluant la sensibilitat de detecció de molècules individuals mitjançant models analítics i simulacions numèriques. Com a conseqüència d'aquests estudis, les plataformes d'antenna-in-box s'identifiquen com aquelles que proporcionen una detecció superior i s'estableixen els processos de fabricació adequats.En segon lloc, s'aporten resultats computacionals i experimentals que demostren que la combinació de materials a plataformes híbrides d'antenna-in-box millora significativament la sensibilitat de detecció de molècules individuals a concentracions micromolars. Aquestes millores es deuen a la disminució de senyals de fons i l'ús de mecanismes d'acoblament que fins ara no havien estat explorats. A més, es presenten plataformes d'antenna-in-box densament agrupades hexagonalment que permeten la detecció altament paral·lela de molècules individuals. En particular, aquestes plataformes ordenades hexagonalment constitueixen la primera demostració de plataformes d'antenna-in-box capaces de detectar molècules individuals a través del rang espectral visible.Finalment, es presenta un enfocament correlatiu que combina fluorescència no lineal i espectroscòpia vibracional per estudiar l'organització de la membrana plasmàtica de cèl·lules vives amb nanoantenes. Es discuteixen mesures de protecció per garantir la supervivència tant de les nanoantenes com de les cèl·lules vives i se'n comprova l'eficàcia.En resum, aquesta tesi presenta nous enfocaments per estudiar la dinàmica de molècules individuals a altes concentracions amb una sensibilitat millorada gràcies a la modelització analítica i numèrica, tècniques de fabricació innovadores i mètodes experimentals apropiats. Aquests avenços prometen aportar coneixements fins ara inaccessibles sobre la dinàmica dels sistemes biològics.

INGENIERÍA DE LA CONSTRUCCIÓN

MAZZATURA, ISABELLA: An integral methodology for the special inspection of concrete bridges with bonded post-tensioned cables.
Autor/a: MAZZATURA, ISABELLA
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: Convenio Cotutela
Fecha de depósito: 20/06/2024
Fecha de FINAL de depósito: 04/07/2024
Director/a de tesis: CASAS RIUS, JUAN RAMON | CAPRILI, SILVIA | SALVATORE, WALTER
Tribunal:
     PRESIDENT: BARTOLI, GIANNI
     SECRETARI: MORELLI, FRANCESCO
     VOCAL: SAS, GABRIEL
     VOCAL: STRAUSS, ALFRED
     VOCAL: SILVA CARVALHO CAMPOS E MATOS, JOSE ANTONIO
Resumen de tesis: La inspección y la evaluación de los puentes de hormigón con cables postensados (PT)es compleja. El sistema se concibió enuna época en la que no había dudas sobre la durabilidad del hormigón. Además, evitar la fisuración del hormigón implicaba laprotección total de los cables de acero contra la corrosión. También existía la protección adicional de la inyección, por lo que losprimeros proyectistas no se preocuparon demasiado en prever metodologías de inspección. Cuando se produjeron los primerosderrumbes repentinos, los ingenieros se preguntaron por los posibles mecanismos de fallo. Aún falta un método de inspecciónconsolidado. La investigación se centra en dos temas: cómo realizar la inspección y cuántas pruebas llevar a cabo para obtenerun resultado fiable. Se seleccionaron algunos ensayos no destructivos (END) y se probaron en laboratorio e in situ. Lascaracterísticas requeridas deben ser la facilidad de aplicación, el bajo coste, y su fiabilidad. Las campañas de laboratorio seejecutaron principalmente para calibrar los procedimientos y recopilar datos. Se seleccionó el Ground Penetrating Radar (GPR)para ubicar los tendones, y la Tomografía Ultrasónica (TU) para localizar zonas no inyectadas dentro de la vaina. Aunque laausencia de mortero no sea suficiente para activar la corrosión, la hipótesis de correspondencia entre vacío y corrosión esconservadora. Se realizaron siete probetas para comprobar la precisión de las técnicas. El GPR fue preciso en localizar lostendones. Se pudo obtener una distribución Normal del error de posición, con media 0,702 cm y desviación típica 1,52 cm. Lafiabilidad de las TU se evaluó mediante el modelo Probability of Detection. El resultado fue que, con una confianza del 95% yuna probabilidad de detección del 90%, el sistema puede detectar vacíos de más de 30 cm. La estimación del esfuerzo depretensado permite establecer la entidad de las pérdidas e indirectamente identificar daños. Se seleccionó la difracción de rayosX para la estimación de la tensión en los tendones. Durante la primera campaña de laboratorio sólo se ensayaron hilos. Losresultados mostraron que la metodología es precisa si se conocen las tensiones residuales. El nivel de carga no influye en losresultados. A la luz de esos resultados, se llevó una nueva campaña, y se comprobó que las variaciones de las tensionesresiduales dentro de grupos similares no son despreciables (en el caso de los hilos oscilan entre -30 y -190 MPa, y en el de lostrenzados, entre 120 y 240 MPa). Si se tienen en cuenta las tensiones residuales, se obtiene un error relativo constante delorden del 20%. Se eligió el saw-cut method para estimar las tensiones en el hormigón. Las muestras ensayadas en laboratorioeran muy sencillas, con el fin de evaluar la precisión del procedimiento. Los resultados no fueron satisfactorios; de docepruebas, sólo en un caso se estimó correctamente la tensión real. La campaña in situ se ejecutó en siete estructuras similarespara evaluar la aplicabilidad de los END. La investigación aborda también la cuestión del número de muestras para distintosniveles, basándose en el procedimiento propuesto por la Federal Highway Administration (FHWA), adaptado a las normasitalianas, y a distintos niveles de confianza para realizar evaluaciones más precisas. Por último, se propone un protocolo generalque intenta resumir los principales resultados de la investigación mediante la definición de una metodología para la inspección yla evaluación de puentes de PT. La propuesta sigue la misma filosofía que las Directrices italianas, dedicando un mayoresfuerzo (y pruebas) a las estructuras másdeficientes,tratandodeoptimizar recursos. La última parte de la tesis se refiere a cómoobtener y utilizar los resultados de la inspección de los puentes que

INGENIERÍA DE PROCESOS QUÍMICOS

VALLÉS NEBOT, VÍCTOR: Recovery of critical raw materials from saltwork by integration of sorption processes
Autor/a: VALLÉS NEBOT, VÍCTOR
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: Compendio de publicaciones
Fecha de depósito: 21/06/2024
Fecha de FINAL de depósito: 05/07/2024
Director/a de tesis: CORTINA PALLAS, JOSE LUIS | LÓPEZ RODRÍGUEZ, JULIO
Tribunal:
     PRESIDENT: SASTRE REQUENA, ANA MARIA
     SECRETARI: SIRÉS SADORNIL, IGNACIO
     VOCAL NO PRESENCIAL: KOLODYNSKA, DOROTA
Resumen de tesis: La creciente demanda de materias primas debido al crecimiento demográfico y la industrialización impulsó a la Unión Europea (EU) a mejorar la eficiencia de los recursos y se creó la lista de Materias Primas Críticas/Materias Primas Estratégicas (CRMs/SRMs), que incluye aquellas materias primas con importancia econ ómica y/o riesgo desuministro para la EU. La minería de agua de mar surgió en los últimos años como una potencial solución a la escasez de recursos. Sin embargo, muchos minerales de interés presentes en el agua de mar se consideran Elementos Traza (TEs) debido a su baja concentración (mg/L o µg/L), siendo necesarios métodos energéticos y selectivos para extraerlos, que pueden comprometer su recuperación desde el punto de vista técnico y económico. El estudio de las salinas de Trapani (Sicilia, Italia) y de todo el Mediterráneo reveló que el proceso de evaporación natural en balsas donde cristaliza la sal concentra los componentes del agua de mar, produciendo un bittern (salmuera generada tras la cristalizaci ón de NaCl(s) en salinas) con una concentración 40 veces superior al agua de mar. Por ende, estos bitterns, que suelen considerarseresiduos, constituyen una potencial fuente viable para extraer TEs considerados CRMs/SRMs.La evaluación de la extracción de TEs de los bitterns mediante distintos sorbentes (adaptado del ingl és) mostró resultados prometedores. Mientras los sorbentes con N metilglucamina (S108, CRB03, CRB05) fueron muy eficaces en términos desorción/desorción para recuperar B, Co, Ga y Ge, los que conten ían grupos aminofosfónicos (S940, IRC747) centraron su eficacia en Co, Ga y Sr. Un sorbente impregnado (MTX8010) mostró una selectividad excepcional hacia el Ga. Basados en la especiación de los bitterns y las propiedades del grupo funcional de los sorbentes, se propusieron mecanismos de sorci ón para explicar la extracción y selectividad que se observó.Considerando que algunos TEs se encontraban en concentraciones de 0,5 mg/L en los bitterns, las columnas de lecho empacado de estos sorbentes a escala de laboratorio mostraron una retenci ón eficaz de TEs y elevadas capacidades de sorción (e.g., 11 mg/g B para CRB03, >2,7 mg/g Co para S940, 0,9 mg/g Ga para MTX8010). Los TEs retenidos serecuperaron posteriormente de los sorbentes mediante una desorci ón ácida, produciendo una corriente rica en TEs con una concentración de B hasta 11 veces mayor que el agua de mar cuando se us ó el CRB03, 710 veces superior en Co cuando se empleó el S940 o 154 veces más elevada cuando se utilizó el MTX8010, potenciando su viabilidad de extracci ón.La Diálisis por Difusión (DD) facilitó la recuperación del exceso de ácido utilizado en la elución de los sorbentes de lecho empacado. Se evaluó el efecto del caudal y de la relación entre caudales de agua y ácido sobre la recuperación de ácido y las pérdidas de metales. En condiciones óptimas (relación de caudales de 1 trabajando a 2,11 L/(m2 ·h), se recuperó un 60% de HCl mientras que los cationes metálicos de los TEs (i.e., Co, Ga, Ge) se rechazaron por completo (>99%). Sin embargo, se produjeron pérdidas de B (34%) y Ge (22%) debido a su presencia como especias neutras (H3BO3(aq) and Ge(OH)4(aq)).Los TEs pudieron recuperarse mediante precipitaci ón/cristalización a partir de los eluatos de las columnas de lecho empacado tras tratarlos con DD. El Co(OH)2(s), el GaOOH(s) y el SrSO4(s) se precipitaron con éxito usando NaOH como agente precipitante. El H3BO3(s) se cristalizó a partir de un eluato recogido después de procesar un bittern real con columnas de lecho empacado de sorbentes de N-metilglucamina, dando lugar a un 70% de recuperaci ón de B. Además, una reacción con ácido tánico permitió recuperar el 92% de Ge.La integración de procesos de sorción/desorción, DD y precipitación/cristalización permitió definir potenciales y exitosos esquemas de recuperación de varios minerales de TEs de los bitterns, evidenciando su potencial como fuentes alternativas de CRMs/SRMs

INGENIERÍA DEL TERRENO

AVILES MURCIA, LUIS ANGEL: Numerical modelling of unsaturated soils with the material point method
Autor/a: AVILES MURCIA, LUIS ANGEL
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: 18/06/2024
Fecha de FINAL de depósito: 02/07/2024
Director/a de tesis: PINYOL PUIGMARTI, NURIA MERCE
Tribunal:
     PRESIDENT: LIZCANO, ARCESIO
     SECRETARI: OLIVELLA PASTALLE, SEBASTIAN
     VOCAL: CUOMO, SABATINO
Resumen de tesis: El Método de Punto Material (MPM) se presenta como un método numérico avanzado empleado para simular problemas geotécnicos sometidos a grandes deformaciones y problemas de interacción suelo-estructura, como deslizamientos, problemas de penetración y de colapso de estructuras geotécnicas. Su ventaja es la capacidad para simular grandes movimientos sin los problemas relacionados con el mallado de los modelos, típicos del Método de Elementos Finitos (FEM) estándar.La simulación de diferentes estados de los materiales y condiciones externas es un aspecto desafiante en la ingeniería geotécnica. Este proceso requiere un análisis detallado sobre cómo abordar fenómenos como la lluvia y el flujo de agua a través del suelo. Además, es fundamental incorporar de manera precisa las relaciones constitutivas del material para replicar o predecir adecuadamente el comportamiento esfuerzo-deformación.La modelación de suelos no saturados es necesaria en varios campos, especialmente en obras geotécnicas que utilicen materiales compactados, como terraplenes, presas y rellenos, así como en laderas naturales. El estudio y análisis de estos suelos requiere la modelación de todo el proceso de la obra, desde su construcción, si corresponde, hasta el comportamiento post-rotura.Hasta la fecha, la simulación del estado no saturado del material se ha realizado principalmente empleando FEM, bajo la hipótesis de pequeñas deformaciones a nivel teórico. Esto incluye el desarrollo de modelos constitutivos tanto mecánicos como hidráulicos de forma acoplada y la implementación de herramientas numéricas avanzadas.En esta tesis se presentan avances en la modelación de suelos no saturados en problemas de grandes deformaciones mediante el desarrollo del MPM. Se ha aplicado la formulación de un único punto y múltiples fases, demostrando su potencial para mejorar la precisión y la fiabilidad de las simulaciones con grandes deformaciones.Primero, se presentan los desarrollos para simular condiciones de contorno para suelos no saturados (flujo impuesto y condición de rezume). Son condiciones complejas especialmente si se tiene en cuenta que el contorno donde se aplican no se mantiene fijo y debe determinarse durante los cálculos. La validación de las condiciones se realiza para el caso de una columna de suelo sometida a flujo por infiltración. Los resultados se comparan con los obtenidos a partir de un código de elementos finitos extensamente usado, arrojando resultados similares.Luego, se propone la modelización, del colapso por mojado en MPM. Para esto se implementa un modelo constitutivo que permite modelar las principales características del comportamiento de materiales no saturados. El modelo está basado en la teoría del estado crítico y trabaja con dos formulaciones alternativas; la tensión de Bishop o la tensión neta, junto a la succión. La validación se lleva a cabo mediante ensayos de laboratorio convencionales.A continuación, se analiza la perdida de volumen por mojado, una característica asociada a suelos no saturados con estructura abierta. La pérdida de succión del material conlleva una pérdida de resistencia y, en consecuencia, la posibilidad de rotura. Este es el caso de un ensayo físico realizado en centrífuga de un talud sometido a un proceso de aumento del nivel freático desde la base, lo que genera la evolución del frente de saturación, deformaciones inducidas por colapso y, finalmente, un deslizamiento al alcanzar condiciones críticas de saturación.Finalmente, se implementó un esquema numérico que simula la construcción por etapas, lo cual representa un avance significativo en la aplicación del MPM para analizar el comportamiento de los materiales durante la etapa de pre-falla.La modelización de la construcción es relevante en tanto que su simulación no solo representa el proceso de construcción y los desplazamientos ocurridos durante este, sino que también establece el estado inicial de la estructura para las etapas posteriores de análisis
ZHOU, YUNFENG: Multiphase fluid flow in heterogeneous / anisotropic deformable geomaterials
Autor/a: ZHOU, YUNFENG
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: 21/06/2024
Fecha de FINAL de depósito: 05/07/2024
Director/a de tesis: RODRIGUEZ DONO, ALFONSO | OLIVELLA PASTALLE, SEBASTIAN
Tribunal:
     PRESIDENT: CARRERA RAMIREZ, JESUS
     SECRETARI: SAALTINK, MAARTEN WILLEM
     VOCAL: DE SIMONE, SILVIA
Resumen de tesis: El almacenamiento geológico profundo es actualmente la opción preferida para gestionar residuos radiactivos de larga duración y que emiten calor. Este método implica confinar los residuos durante un período extremadamente largo, potencialmente de varios cientos de miles de años, colocándolos en una formación geológica profunda. Por lo tanto, comprender la migración de gases producidos por la corrosión de metales, la degradación microbiana y la radiólisis del agua dentro de un depósito geológico profundo es crucial para evaluar el rendimiento y la evolución a largo plazo del depósito. El objetivo principal de este estudio es mejorar la capacidad predictiva de los modelos numéricos para entender los procesos y mecanismos de iniciación y crecimiento de fracturas en arcillolitas con heterogeneidad y anisotropía inherentes, especialmente bajo rápidos aumentos de sobrepresión de gas. Para lograr esto, se aplicaron métodos geoestadisticos en el software de elementos finitos CODE_BRIGHT para generar un campo heterogéneo espacialmente correlacionado para la porosidad. En CODE_BRIGHT, propiedades como el módulo de Young, la permeabilidad intrínseca y la conductividad térmica son funciones de la porosidad, lo que hace que estas propiedades también sean heterogéneas. Además, se implementó la solución del problema de Eshelby para introducir tanto heterogeneidad como anisotropía en el módulo de Young. Es crucial seleccionar las leyes constitutivas adecuadas para introducir efectivamente la anisotropía en la permeabilidad intrínseca. Se realizaron simulaciones para validar el marco propuesto, y se realizaron análisis de sensibilidad a escala tanto de laboratorio como de experimentos in situ para evaluar el rendimiento del modelo. Los resultados indican que el modelo propuesto captura con éxito las principales características observadas de las arcillolitas heterogéneas anisotrópicas durante la inyección de gas, incluyendo la formación de vías preferenciales de gas.

INGENIERÍA MECÁNICA, FLUIDOS Y AERONÁUTICA

TERRONES FERNÁNDEZ, INÉS: Innovative Modular Pour Plating Microbiology Culture Media Technology
Autor/a: TERRONES FERNÁNDEZ, INÉS
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 Mecánica de Fluidos (MF)
Modalidad: Normal
Fecha de depósito: 27/06/2024
Fecha de FINAL de depósito: 10/07/2024
Director/a de tesis: GAMEZ MONTERO, PEDRO JAVIER | CASTILLA LOPEZ, ROBERTO
Tribunal:
     PRESIDENT: GRILLO DOLSET, MARIA JESUS
     SECRETARI: ESCALER PUIGORIOL, FRANCESC XAVIER
     VOCAL: VERNET PEÑA, ANTON
Resumen de tesis: Los métodos actuales usados en el análisis de la calidad microbiológica se basan en el uso de métodos tradicionales y manuales, como el método de la siembra en masa. La necesidad de realizar más análisis de matrices diferentes hace necesario mejorar estos métodos. Por ello, esta tesis se centra en el diseño de sistemas en los que se disminuya el trabajo manual de los técnicos de laboratorio.Para cumplir con el objetivo principal, esta tesis se ha dividido en dos materias, la microbiología y la ingeniería mecánica y de fluidos. La unión de estos dos campos es esencial para alcanzar y satisfacer esta necesidad.El punto de partida de la microbiología se centró en la separación de los medios de cultivo en sus diferentes fases. Esta separación permitiría tanto un mantenimiento más fácil de los medios como una dosificación más sencilla de los mismos. Además, se realizaron estudios y se estableció un protocolo para la esterilización de los medios de cultivo en un horno microondas. Mediante dinámica de fluidos computacional (CFD), se realizaron estudios para diseñar un homogeneizador estático de forma que el medio de cultivo se mezclara completamente al ser vertido en las placas. Además, se diseñó un dispositivo con el que fuera posible la dosificación del medio de cultivo, una vez separado en sus componentes.Los resultados favorables obtenidos tanto en los estudios microbiológicos como en los de ingeniería demuestran que es posible un sistema de automatización del método de siembra en masa. Por ello, se continuará con el desarrollo de esta nueva línea de investigación, ya que este estudio es sólo el punto de partida para el desarrollo de dicho sistema.

INGENIERÍA ÓPTICA

ROVIRA GAY, CRISTINA: Objective Evaluation on the Effectiveness of Vergence Vision Training Based on the Analysis of Eye Movements
Autor/a: ROVIRA GAY, CRISTINA
Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
Programa: INGENIERÍA ÓPTICA
Departamento: Departamento de Óptica y Optometría (OO)
Modalidad: Normal
Fecha de depósito: 01/07/2024
Fecha de FINAL de depósito: 12/07/2024
Director/a de tesis: MESTRE FERRER, CLARA | ARGILÉS SANS, MARC
Tribunal:
     PRESIDENT: PIÑERO LLORENS, DAVID PABLO
     SECRETARI: VILASECA RICART, MERITXELL
     VOCAL: JOLLY, JASLEEN K
Resumen de tesis: Cuando se detecta un objeto de interés en el campo visual, se produce un movimiento sacádico y la atención y la mirada se centran en él. Durante esta fijación visual, se producen movimientos oculares optocinéticos para mantener estable la posición de la imagen retiniana y, al mismo tiempo, se producen pequeños movimientos oculares de fijación. Los movimientos oculares vestibulares también intervienen en esta acción para garantizar la estabilidad precisa de los ojos durante rotaciones y traslaciones de la cabeza. Si el objeto de interés se mueve en el plano frontal, los movimientos oculares de seguimiento permiten seguir el objeto mientras éste se mueve. Si el objeto se mueve en profundidad, los movimientos de vergencia alinean los dos ojos con el objeto situado a diferentes distancias.Específicamente, el sistema de vergencia, que controla la alienación binocular, alinea ambas fóveas con el objeto de interés permitiendo la fusión de las imágenes retinianas en una sola. Los movimientos oculares de vergencia se describirán con más detalle en esta Tesis Doctoral puesto que son los tipos de movimientos oculares más relevantes para el objetivo de esta Tesis Doctoral.Los prismas rotatorios del fóroptero y la barra de prismas se utilizan habitualmente para evaluar la amplitud tanto de las vergencias fusionales positivas (convergencia) como de las negativas (divergencia), midiendo el punto de borrosidad, el punto de ruptura y el punto de recuperación de la visión simple. El punto de borrosidad informa sobre la cantidad de vergencia fusional relativa que puede ser estimulada sin la intervención de la acomodación. El punto de ruptura evalúa la amplitud total de las vergencias fusionales, y el punto de recuperación indica la capacidad del paciente de recuperar la fusión después de que se haya producido la diplopía. Estos dos tests son subjetivos y dependen de las respuestas de los pacientes, de la experiencia del optometrista, de la destreza manual y de los criterios de examen, lo cual provoca una variabilidad de los resultados y una baja repetitividad. Uno de los objetivos de esta Tesis Doctoral es evaluar objetivamente las amplitudes de la vergencia fusional y comparar los resultados con los tests clínicos subjetivos convencionales.La terapia visual o entrenamiento visual, también denominada terapia ortóptica, ha demostrado ser un tratamiento efectivo para la insuficiencia de convergencia (IC), entre otras disfunciones binoculares. El objetivo de este tratamiento es aumentar la amplitud, la velocidad, la precisión de las respuestas acomodativa y de vergencia, y el confort visual. Desde 1855, la terapia visual ha sido el tratamiento principal para la IC y hay protocolos validados para mejorar las habilidades del sistema de visión binocular. El seguimiento objetivo de la efectividad de este tratamiento para los participantes con visión binocular normal es una novedad que aporta esta Tesis Doctoral.En esta Tesis Doctoral, las respuestas de vergencia se evalúan de manera subjetiva y objetiva utilizando procedimientos convencionales y el eyetracker EyeLink 1000 Plus (SR Research Ltd., Ontario, Canadá). El objetivo principal de esta Tesis Doctoral es evaluar de manera objetiva la eficacia de un protocolo de terapia visual convencional por el entrenamiento de las respuestas de vergencia.

INGENIERÍA TELEMÁTICA

SSEMAKULA, JOHN BOSCO: Contribution to Network Management of Beyond 5G Networks: Management and Orchestration Architecture to Support Microservice-based Services
Autor/a: SSEMAKULA, JOHN BOSCO
Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
Programa: INGENIERÍA TELEMÁTICA
Departamento: Departamento de Ingeniería Telemática (ENTEL)
Modalidad: Normal
Fecha de depósito: 18/06/2024
Fecha de FINAL de depósito: 02/07/2024
Director/a de tesis: GORRICHO MORENO, JUAN LUIS
Tribunal:
     PRESIDENT: BALIOSIAN, JAVIER ERNESTO
     SECRETARI: HESSELBACH SERRA, XAVIER
     VOCAL: RUBIO LOYOLA, JAVIER
Resumen de tesis: Esta tesis ha contribuido a la investigación en la gestión de redes para el aprovisionamiento de futuros servicios, a lo que nos referimos como el Future Service Deployment Problem (FSDP). En esta tesis diferentes técnicas de despliegue afrontando el FSDP son investigadas para conseguir resolver el problema de despliegue de forma efectiva en costes y eficiente en recursos, bajo diferentes restricciones, mientras se cumplen los requerimientos de una selección representativa de futuras aplicaciones, como un problema a resolver en un espacio temporal apropiado según el escenario de trabajo. Dependiendo del comportamiento operacional y los requerimientos de red y recursos, cuatro aplicaciones representativas han sido identificadas y clasificadas en dos categorías: i) Forwarding Applications (FAs), como las aplicaciones de smart city, y ii) Closed Loop Applications (CLAs), como Virtual Reality (VR) o Vehicle Collision Avoidance (VCA). El FSDP puede ser visto en general como dos sub-problemas interrelacionados, quedeberían ser resueltos de forma coordinada. En particular, estos son: i) dónde desplegar un servicio; y ii) cómo desplegar el servicio. Para el primero consideramos principalmente un conjunto dado de recursos coordinados y cooperativos que conforma el sustrato de red. La solución al problema está en determinar un nodo computacional óptimo o un subconjunto de nodos y sus enlaces asociados, para alojar los diferentes micro-servicios de la petición de servicio. Mientras el segundo se centra en el aprovisionamiento apropiado de micro-servicios teniendo en cuenta varios atributos clave dependiendo del estado de la red y el QoS requerido por las peticiones de servicio, de forma eficiente y efectiva en cuanto a recursos y costes, para ser ejecutado en un tiempo razonable mientras se cumplen los requerimientos exigidos. A continuación se mencionan brevemente los diferentes capítulos de la tesis según la técnica propuesta y el escenario de trabajo considerado: los capítulos 1 y 2 presentan los objetivos de la tesis, escenarios de trabajo, estado del arte del problema propuesto, descripción de los casos de uso de aplicación a desplegar, una formulación matemática del problema y un resumen de las técnicas propuestas para resolverlo. En el capítulo 3 se presenta el algoritmo: Optimization Deployment Algorithm (ODA) para lograr despliegues casi-óptimos en tiempo razonable, el escenario de trabajo es el Multi-access Edge Computing (MEC), donde diferentes MEC State Features (MSFs) son consideradas. El capítulo 4 introduce una técnica que combina heurística e inteligencia artificial para acomodar los diferentes servicios, con el objetivo deafrontar de forma flexible y óptima un amplio abanico de requerimientos y poder desplegar los diferentes servicios demandados sobre una red compartida. El capítulo 5 explora un escenario de trabajo más complejo: un hybrid edge-cloud system, donde los recursos en la capa más externa de la red se distribuyen geográficamente. Además, se propone usar reinforcement learning (RL) yuna nueva heurística de ubicación de micro-servicios en el extremo de la red. El capítulo 6 presenta una meta-heurística denominada customized Genetic Algorithm, personalizada para desplegar futuras aplicaciones basadas en micro-servicios sobre redes multicapa. El capítulo 7 concluye con el resumen de los principales resultados de la tesis, trabajo futuro y conclusiones.

INTELIGENCIA ARTIFICIAL

ZHANG, XIAO: Soft computing strategies for resolving key data challenges in organ transplantation
Autor/a: ZHANG, XIAO
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: 27/06/2024
Fecha de FINAL de depósito: 10/07/2024
Director/a de tesis: NEBOT CASTELLS, MARIA ANGELA
Tribunal:
     PRESIDENT: RIBAS RIPOLL, VICENTE JORGE
     SECRETARI: VELLIDO ALCACENA, ALFREDO
     VOCAL: ARMENGOL VOLTAS, EVA
Resumen de tesis: En el campo del trasplante de órganos, existe una brecha crítica: la disponibilidad de órganos está muy por debajo de la demanda, lo que resulta en la muerte de numerosos receptores antes de que puedan recibir un trasplante. Recientemente, las tecnologías de inteligencia artificial, especialmente el aprendizaje automático y el aprendizaje profundo, han mostrado un gran potencial para mejorar la precisión en la selección de órganos y la gestión de riesgos post-trasplante, pero enfrentan desafíos como la interpretabilidad de los modelos, el desbalance de datos, el tamaño reducido de los conjuntos de datos y la insuficiencia de muestras etiquetadas. Esta tesis se centra en la aplicación y exploración de técnicas de computación blanda en el análisis y modelado de datos de trasplantes de órganos. Al integrar técnicas de computación blanda con modelos de aprendizaje automático, este estudio busca desarrollar nuevos enfoques computacionales para abordar los principales desafíos de datos en el dominio del trasplante de órganos. A través de esta investigación, se pretende proporcionar una visión más profunda del análisis y modelado de datos en escenarios de trasplante de órganos, ofreciendo así un soporte de decisión más preciso y personalizado para médicos y pacientes.Esta tesis demuestra cómo se puede mejorar la interpretabilidad en los modelos de aprendizaje automático (ML) para evaluar los riesgos en el trasplante de órganos, particularmente abordando las lagunas en la comprensión del impacto de las características a lo largo del tiempo de seguimiento y en diferentes subgrupos de pacientes. Se ha mostrado que el modelo de Extreme Gradient Boosting (XGBoost) supera a los puntajes de riesgo tradicionales y a otros modelos de ML en varios periodos de seguimiento. Utilizando las SHapley Additive exPlanations (SHAP), esta tesis proporciona una visión detallada de cómo las características específicas afectan dinámicamente a diferentes subgrupos de pacientes durante estos periodos, mejorando así la interpretabilidad tanto global como específica de subgrupos en el contexto del trasplante de órganos.Para abordar el desafío prevalente del desbalance de datos en el campo del trasplante de órganos, se proponen dos métodos novedosos basados en reglas, Ad-RuLer y ARUST. Ad-RuLer mejora la representación de clases minoritarias a través de la comparación iterativa de reglas. Basándose en esto, ARUST refina aún más la segmentación del espacio de muestras mediante el clustering de picos de densidad (DPC), aumentando la granularidad de la síntesis de datos. Simultáneamente, mejora la detección y eliminación de muestras superpuestas y ruidosas, mejorando así el rendimiento de clasificación de las muestras sintetizadas. Estos métodos superan a las técnicas tradicionales de re-muestreo en la predicción de nuevas malignidades sólidas en receptores de trasplante de hígado, demostrando su robusta capacidad para manejar datos desbalanceados de manera efectiva.Para abordar los problemas de tamaño reducido de muestra e insuficiencia de muestras etiquetadas, la tesis presenta un sistema neuro-difuso novedoso, D-DMR-FBLS. Este sistema integra Redes de Creencias Profundas (DBN) y sistemas Takagi-Sugeno-Kang (TSK) dentro del marco de un Sistema de Aprendizaje Amplio (BLS) para mejorar la capacidad de aprendizaje de representación durante la fase de entrenamiento no supervisado (UTP). Además, se proponen dos tipos de estrategias de regularización de variedad basadas en grafos para el sistema: basadas en muestras y basadas en características. Adaptado a un método de aprendizaje semi-supervisado, aprovecha las similitudes entre las muestras, incluidas las no etiquetadas, y las correlaciones entre características dentro del espacio de características difusas, mejorando aún más el rendimiento predictivo del modelo en escenarios de tamaños de muestra pequeños y muestras etiquetadas insuficientes.

PROYECTOS ARQUITECTÓNICOS

GONZÁLEZ TORRADO, CRISTIAN: Aspectos ambientales en la Casa Aversú de Alejandro de la Sota: El proceso del proyecto
Autor/a: GONZÁLEZ TORRADO, CRISTIAN
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: 01/07/2024
Fecha de FINAL de depósito: 12/07/2024
Director/a de tesis: VALOR MONTERO, JAUME
Tribunal:
     PRESIDENT: RAVETLLAT MIRA, PEDRO JUAN
     SECRETARI: BLANCO GRANADO, JAIME
     VOCAL: DEVESA DEVESA, RICARDO
     VOCAL: PRIETO GONZALEZ, EDUARDO ANTONIO
     VOCAL: PASCUAL RUBIO, ANA
Resumen de tesis: La presente investigación surge de dos intereses personales: la conciencia climática y Alejandro de la Sota. Atendiendo a esta premisa, el objetivo de la investigación es encontrar la vinculación entre los aspectos ambientales y la arquitectura, particularmente en el proceso del proyecto. De este modo, se usará la investigación para dar respuesta a la pregunta: ¿En qué momentos y de qué manera los aspectos ambientales inciden en la forma arquitectónica?Para ello, la presente investigación analizará la Casa Arvesú de Sota, estructurando su estudio en cuatro partes. La primera parte atiende al concepto de aspectos ambientales, estableciendo el vocabulario que se usará. El objetivo de esta primera parte es volver al origen del concepto y revisar las posturas actuales en cuanto repercusión de las decisiones ambientales en el proyecto, pues se trata de desprenderse de tópicos para redefinir la arquitectura como medio y no como soporte de las soluciones ambientales. Al final de este primer apartado se procede, también, a la vinculación de los aspectos ambientales con Alejandro de la Sota.La segunda parte corresponde al estudio descriptivo de la vivienda. Para ello se hace un recorrido por el contexto nacional e internacional en el momento de su concepción y construcción. Además, se reconoce la obra dentro de la trayectoria profesional de Alejandro de la Sota. Posteriormente se caracteriza la casa en tanto que uso, lugar y técnica a través del proceso del proyecto, pues se analizan sus distintas versiones —croquis— hasta llegar a su formalización final. La tercera parte corresponde al estudio analítico. Para ello, se ha realizado un “gemelo digital” de la obra —derribada en 1987—, de modo que permite la cuantificación de las repercusiones ambientales en cuanto geometría, luz, sistemas o comprobaciones energéticas o de dinámica de fluidos de la vivienda. El objetivo del modelo digital es la comprobación numérica de lo que Alejandro de la Sota aplicaba empíricamente. Con este punto de partida, en primera instancia se catalogan las soluciones como sistemas para, posteriormente, examinar la vivienda a partir de cinco acciones características que relaciona la obra con los aspectos ambientales. Las cinco categorías son las siguientes:- Elevar, densificar y distanciar [como implantación] - Permeabilizar, asentar y plantar [como apropiación del entorno] - Contraponer, discurrir y colmatar [como programa] - Parapetar, proyectar y extender [como definición de los límites] - Sombrear, ventilar y retener [como estrategias pasivas] Finalmente, esta tercera parte acaba con la identificación e incorporación de los objetivos ambientales en el proyecto con una gráfica que relaciona transversalmente el proceso de diseño. La cuarta parte corresponde con las conclusiones de la investigación. Es decir, la respuesta a la pregunta que dio origen a la presente investigación en 4 fases:- Caracterización del medio, el usuario y el problema.- Formulación de objetivos.- Establecer la estructura interna del proyecto.- El “esfuerzo por reducir esfuerzo”.
RIUS RUIZ, MARIA: Utopia Inhabited. El Barri Gaudí by Taller de Arquitectura
Autor/a: RIUS RUIZ, MARIA
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: 20/06/2024
Fecha de FINAL de depósito: 04/07/2024
Director/a de tesis: MÀRIA SERRANO, MARIA MAGDALENA | SALVADÓ ARAGONÈS, NÚRIA
Tribunal:
     PRESIDENT: JARZOMBEK, MARK MICHAEL
     SECRETARI: JOVER FONTANALS, CRISTINA
     VOCAL: KOCKELKORN, ANNE MARIA
     VOCAL: BAILO ESTEVE, MANUEL
     VOCAL: FREDIANI I SARFATI, ARTURO
Resumen de tesis: Este texto es el resultado de una investigación sobre El Barri Gaudí (Barrio Gaudí), uno de los prototipos de vivienda colectiva que surgieron durante los años 1960 y 1970 a nivel mundial, encarnando formas alternativas de vida comunitaria en las ciudades. La noción de 'utopía habitada' y su aparente contradicción profundiza en el concepto de 'futuros pasados' —diseños radicales que cuestionaron las convenciones contemporáneas, vislumbraron un futuro ideal, fueron construidos y continúan siendo habitados hoy en día. Entre ellos, El Barrio Gaudí, ubicado en España y diseñado por El Taller de Arquitectura, representa un caso único y el primer prototipo de una exploración de vivienda colectiva desarrollada por el equipo transdisciplinario del Taller durante más de una década.Para desentrañar la historia de El Barri esta tesis entrelaza una serie de narrativas complejas e interconectadas: las voces que lo diseñaron y las que lo habitan. Como en un documental, se construye un discurso a partir de diversos testimonios que hablan a través de material de archivo, del trabajo de campo y de entrevistas al equipo de diseño, constructores y vecinos. Haciendo eco de las cualidades teatrales del lugar, que lejos de ser fondo de escena es un actor activo de la vida cotidiana de la comunidad, esta tesis se estructura en escenas independientes, con un personaje central: El Barrio Gaudí. La narrativa es circular y sigue el ciclo típico de prototipado. Hay tres capítulos principales o grupos de escenas, cada uno dedicado a una fase de prototipado: las everyday scenes—las lecciones extraídas del contraste de expectativas vs. realidad—, las design scenes—el proceso de diseño que incluye iteraciones posteriores del sistema—, y las built scenes—la prueba construida que no corresponde a un objeto definido sino a un sistema abierto y sus elementos combinables—. Cada grupo tiene su propia estructura y lógica temporal, y va precedido de un preludio.Las everyday scenes exploran la concepción del Barrio como una utopía social: una forma alternativa de vida comunitaria dentro de las ciudades. La visión comunal se encarnó en un tejido urbano orgánico, una serie de entornos domésticos que ofrecen a los habitantes un paisaje rico para la libertad de movimiento y encuentros diarios. Las design scenes se centran en analizar como se configuró El Barrio Gaudí dentro del contexto político, social y económico de la época. La colección de escenas se adentra en la voluntad del Taller de Arquitectura de proporcionar una alternativa a los bloques y torres de pisos convencionales a los protagonistas del éxodo rural para que pudieran disponer de espacios de encuentro comparables a los de los pueblos populares mediterráneos. Este capítulo revela como la investigación sobre la creación de espacios característicos del tejido espontáneo y orgánico los llevó a trabajar con sistemas de crecimiento geométrico, tanto para este proyecto como para posteriores prototipos.Las built scenes descomponen el Barrio Gaudí en sus ingredientes esenciales que definen su paisaje único y mágico. Esta seccion se presenta como micro-narrativas sobre sus colores, formas, materiales y elementos construidos. El análisis explora el papel desempeñado por cada componente, así como su potencial inspiración e inclusión en prototipos de vivienda colectiva precedentes o posteriores.Behind the scenes, traslada el foco del Barrio Gaudí al Taller de Arquitectura, el equipo responsable de su diseño. En este apartado se detalla la formación del equipo, que está estrechamente vinculada a la concepción y construcción del Barrio. También profundiza en los métodos de trabajo colaborativos y las conexiones entre sus miembros. Finalmente, revela la ambigüedad de un equipo que, a veces, se presenta como un colectivo radical, mientras que, en otras, es eclipsado por la figura de Ricardo Bofill.
TERÉS CASTÁN, JUDITH: La repetición en un modelo habitacional urbano: De las terraced houses londinenses tardogeorgianas a los apartment houses neoyorquinos de la Era Metropolitana
Autor/a: TERÉS CASTÁN, JUDITH
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: 25/06/2024
Fecha de FINAL de depósito: 08/07/2024
Director/a de tesis: GONZALEZ RAVENTOS, AQUILES | GARCIA ESCUDERO, DANIEL
Tribunal:
     PRESIDENT: NAVARRA, MARCO
     SECRETARI: RUBERT DE VENTOS, MARIA
     VOCAL: LLORACH HERRERO, ENRIC
     VOCAL: MORAGAS SPA, ANTONIO
     VOCAL: FREDIANI I SARFATI, ARTURO
Resumen de tesis: La arquitectura doméstica es uno de los ejes vertebradores de la ciudad histórica por su capacidad ambivalente, manifiesta en los modelos habitacionales urbanos, de proporcionar el hábitat de los ciudadanos, a la vez de contribuir a tramar el tejido, estructurar la morfología y definir la identidad urbana. La investigación de dos modelos a priori dispares, el de las terraced houses londinenses tardogeorgianas y el de los apartment houses neoyorquinos de la “Era Metropolitana”, entre los que sin embargo se detecta un paralelismo formal, ha permitido exponer donde radica la esencialidad de la repetición arquitectónica en la definición de un modelo habitacional urbano. El establecimiento de un canon repetitivo es condición sine qua non para su conformación y prevalencia; de manera que, cuando la repetición es objetivada y aplicada a la práctica, aparece implícita en los códigos proyectuales que rigen el modelo. Se detecta que la repetición debe abarcar tres magnitudes: la gran escala, que contempla la implantación en la ciudad; la escala intermedia, de índole tipológica, comprendida por las distintas tipologías que integran el modelo; y la escala más pequeña de detalle, que focaliza la atención en aquellos elementos arquitectónicos que, compartiendo un diseño similar, se suceden regularmente. El resultado es un paisaje urbano en el que impera la uniformidad arquitectónica, otorgada por la secuencia rítmica que brinda a la ciudad la repetición ordenada de unos determinados parámetros vinculados con la arquitectura doméstica; una preciada, aunque a veces olvidada, uniformidad que permite serenar la vorágine urbana y singularizar aquella arquitectura que requiere ser destacada. Para que un modelo habitacional urbano se consolide y perdure en el tiempo, el canon repetitivo que lo configura debe admitir un cierto grado de transgresión, de flexibilidad ante los distintos condicionantes sociales y de proyecto que puedan ser requeridos en cada una de las innumerables unidades de vivienda que lo conforman. Un modelo habitacional urbano, regido por un canon repetitivo con capacidad de adaptabilidad, puede llegar incluso a ser extrapolado contextualmente, como se demuestra con la tesis de la traslación del modelo de las sobrias y elegantes terraced houses de Londres a Nueva York donde, tras un proceso de adaptación, incluyendo una magnificación escalar, se transformó en el modelo definido por los magníficos apartment houses erigidos en torno a Central Park durante las décadas finales del siglo XIX y principios del siglo XX.

RECURSOS NATURALES Y MEDIO AMBIENTE

CUBIDES PAEZ, DAVID FERNANDO: Biological technologies for nitric oxide abatement
Autor/a: CUBIDES PAEZ, DAVID FERNANDO
Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
Programa: RECURSOS NATURALES Y MEDIO AMBIENTE
Departamento: Departamento de Ingeniería Minera, Industrial y TIC (EMIT)
Modalidad: Normal
Fecha de depósito: 01/07/2024
Fecha de FINAL de depósito: 12/07/2024
Director/a de tesis: JUBANY GUELL, IRENE | GAMISANS NOGUERA, XAVIER
Tribunal:
     PRESIDENT: RAMÍREZ MUÑOZ, MARTÍN
     SECRETARI: DORADO CASTAÑO, ANTONIO DAVID
     VOCAL: MARTIN SANCHEZ, MARIA JOSE
Resumen de tesis: Afrontar el reto generalizado de la contaminación atmosférica, en particular la reducción de los óxidos de nitrógeno (NOx), es fundamental para mejorar la salud pública y la calidad ambiental en Europa. Anualmente, los problemas relacionados con la calidad del aire contri-buyen a muertes prematuras en toda Europa, lo que subraya la urgente necesidad de es-trategias eficaces de control de la contaminación. Esta tesis doctoral explora procesos bio-tecnológicos innovadores para la eliminación de NOx, centrándose en el potencial de los tratamientos biológicos como alternativas sostenibles y rentables a los métodos convencio-nales.Llevada a cabo en el Departamento de Minas, Ingeniería Industrial y TIC de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) y en la Unidad de Tecnología del Agua, Aire y Suelos de Eu-recat,esta investigación forma parte de un esfuerzo de colaboración para tender un puente entre los estudios académicos y las aplicaciones industriales. La tesis investiga la eficacia de los líquidos iónicos (LIs) y los líquidos en fase no acuosa (NAPs) como vectores de transferen-cia de masa para mejorar la solubilidad del oxido nitrógeno (NO) y a su vez mejorar la bio-disponibilidad de NO para la degradación microbiana. Estos vectores tienen el potencial de revolucionar el diseño y funcionamiento de los sistemas de tratamiento biológico de gases poco solubles en agua mejorando su eficiencia y escalabilidad.La tesis revisa sistemáticamente las tecnologías de control de NO existentes para sentar las bases de la introducción de alternativas de base biológica. Profundiza en la selección y op-timización demateriales y métodos, haciendo hincapié en diseños experimentales que faciliten resultadosrobustos y fiables. Al mejorar la transferencia de masa del gas a la fase líquida, la investi-gación pretende abordar una de las principales limitaciones a las que se enfrentan los tra-tamientos biológicos actuales a la hora de tratar gases hidrófobos como el NO.Esta investigación contó con el apoyo de varias subvenciones académicas y gubernamenta-les, lo que refleja su importancia e impacto potencial. Se espera que los resultados abran una puerta al estudio de una nueva tecnología industrial, proporcionando una base científi-ca sólida para continuar investigando en nuevas alternativas para el tratamiento de gases.

SOSTENIBILIDAD

MORALES VERGARA, IVETHEYAMEL: The Impact of Urban Living Labs in Sustainable Development Education, Case Study: Faculty of Architecture and Urbanism, University of Guayaquil - Ecuador.
Autor/a: MORALES VERGARA, IVETHEYAMEL
Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
Programa: SOSTENIBILIDAD
Departamento: Instituto Universitario de Investigación en Ciencia y Tecnologías de la Sostenibilidad (IS.UPC)
Modalidad: Compendio de publicaciones
Fecha de depósito: 27/06/2024
Fecha de FINAL de depósito: 10/07/2024
Director/a de tesis: MASSECK, TORSTEN ANDREAS | SEGALAS CORAL, JORDI | MASSECK, TORSTEN ANDREAS
Resumen de tesis: La siguiente tesis doctoral presenta una investigación sobre la aplicación y efectividad de los Urban Living Labs (ULLs) como estrategias educativas transformadoras dentro de las Instituciones de Educación Superior (IES) para promover la Educación para el Desarrollo Sostenible (EDS). Mediante la aplicación de un marco metodológico diverso que incluye revisiones exhaustivas de la literatura, validaciones de expertos y amplios análisis de estudios de caso, con un enfoque en el Proyecto Delta de la Facultad de Arquitectura y Urbanismo de la Universidad de Guayaquil, esta investigación avanza significativamente en la comprensión de cómo los ULL pueden integrarse en los planes de estudio de la educación superior.La tesis está estructurada en siete capítulos con su parte central compuesta por 3 artículos científicos. La primera parte presenta una revisión de la literatura y el marco conceptual. Esta sección proporciona una revisión exhaustiva de la literatura sobre EDS dentro de las IES, detallando la conceptualización y operacionalización de los ULL. Explora las teorías y prácticas fundamentales de la EDS, enfatizando el papel de las IES a la hora de liderar iniciativas de sostenibilidad. La revisión también cubre las características y tipologías de los ULL, ubicándolas dentro del contexto más amplio del desarrollo urbano sostenible y la innovación educativa.En la segunda parte, la tesis presenta una herramienta de evaluación innovadora (E-ULL-HEIs), diseñada para medir el impacto y la eficacia de las ULL en la promoción de prácticas sostenibles dentro del entorno académico. Esta herramienta evalúa las ULL a través de tres constructos: Sinergia, Estrategia y Pedagogía, que describen interacciones clave para la EDS. Sinergia enfatiza la cooperación intersectorial y disciplinaria; Estrategia aborda la claridad de objetivos y resultados duraderos; y Pedagogía combina la incorporación de nuevos conocimientos con el impacto en aprendizaje e investigación.Estos conceptos se desarrollan en siete indicadores clave que cubren los elementos esenciales del aprendizaje permanente, la EDS y las instituciones de educación superior. Al aplicar esta herramienta de evaluación a cincuenta casos de estudio, la investigación valida la confiabilidad y consistencia de estos indicadores. Los resultados de estos estudios, confirmados mediante análisis factorial exploratorio y el coeficiente alfa de Cronbach, demuestran la solidez de la herramienta para capturar los impactos matizados de la ULL en las estrategias educativas y la participación comunitaria. Este marco de evaluación no solo facilita la evaluación de las contribuciones de los ULL a la sostenibilidad, sino que también garantiza su alineación con los resultados del aprendizaje educativo y los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) más amplios.En la tercera parte, esta herramienta de evaluación es aplicada al Proyecto Delta, un ULL en la Universidad de Guayaquil, Ecuador. Esta herramienta fue crucial para identificar tanto las fortalezas como debilidades del proyecto. Los hallazgos destacan el impacto en la diversidad y la participación de los interesados, la interdisciplinariedad, la integración curricular, el aprendizaje y la investigación. Sin embargo, también identificó retos en términos de colaboración intersectorial y participación de los estudiantes, proporcionando valiosas lecciones sobre la importancia de la planificación estratégica y la adaptabilidad.Los resultados de esta investigación doctoral resaltan el potencial transformador de las ULL en las IES, destacándolas como fundamentales para promover transiciones urbanas sostenibles. Sin embargo, la tesis también identifica los desafíos existentes en la colaboración intersectorial y la participación de los estudiantes, que brindan información crítica sobre la planificación estratégica necesaria para la adaptación y replicación exitosa de los modelos ULL en diferentes contextos culturales y académicos.

TECNOLOGÍA DE LA ARQUITECTURA, DE LA EDIFICACIÓN Y DEL URBANISMO

ORTEGA DONOSO, SARA ISABEL: Luz y aprendizaje dentro de los espacios educativos. Aproximaciones desde el color.
Autor/a: ORTEGA DONOSO, SARA ISABEL
Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
Programa: TECNOLOGÍA DE LA ARQUITECTURA, DE LA EDIFICACIÓN Y DEL URBANISMO
Departamento: Departamento de Tecnología de la Arquitectura (TA)
Modalidad: Normal
Fecha de depósito: 01/07/2024
Fecha de FINAL de depósito: 12/07/2024
Director/a de tesis: MUROS ALCOJOR, ADRIAN | BAUTISTA PEREZ, GUILLERMO
Tribunal:
     PRESIDENT: ESCOFET ROIG, ANNA MARIA
     SECRETARI: DAUMAL DOMENECH, FRANCESC DE PAULA
     VOCAL: HIGUERA TRUJILLO, JUAN LUIS
Resumen de tesis: Vivimos en un entorno visualmente demandante.La mayoría de nuestros estímulos cognitivos provienen de la percepción visual. En este entorno de dependencia generalizada del sentido de la vista, el estudio del vínculo entre la luz artificial y las tareas cognitivas es clave para llegar a interactuar con nuestra memoria y atención cada vez más acostumbradas a entornos dinámicos.El objetivo de esta investigación es hacer un análisis de las disciplinas que más pueden condicionar el aprendizaje: Ciencias cognitivas, arquitectura y educación para: En primera instancia, analizar cómo pueden influir algunos de los parámetros de la luz en el aprendizaje prestando especial atención a la incidencia de la luz en la en la percepción y la atención humanas y en como estas condicionan la memoria. Después, analizar las metodologías docentes innovadoras y como se han incluido las tecnologías de comunicación y aprendizaje en el aula. Y, por último, analizar cuál ha sido la evolución de los espacios educativos a través del estudio de casos de colegios de todo el mundo a lo largo de las últimas décadas profundizando en las maneras en que se han incorporado las tecnologías de iluminación y control según las necesidades de los métodos educativos dentro del aula.Del análisis de las implicaciones de la luz en la atención y la memoria obtendremos las posibilidades que nos ofrece trabajar distintos parámetros de luz en el aula; del análisis de las metodologías docentes obtendremos las necesidades reales del aula actual; y del análisis de los casos de estudio obtendremos capacidad de innovación en el aula con nuevas estrategias de iluminación.El cruce de estas tres disciplinas origina tres usos alternativos de la iluminación en espacios educativos que se someten a un análisis experimental comparando el desempeño en una tarea en las escenas propuestas con el desempeño en condiciones de luz tradicionales para concluir nuevas soluciones en el aula y futuras líneas de investigación.Se ha utilizado una metodología de revisión narrativa amplia para los casos de estudio que permite dar una visión general de la problemática de adaptación de la iluminación al uso y al usuario dentro de los centros escolares. Para ello se han revisado fuentes publicadas en revistas de arquitectura y ejemplos significativos con espacios educativos que desarrollan metodologías docentes innovadoras y se han establecido criterios de análisis de iluminación natural y artificial considerados a lo largo de estos casos.Se ha utilizado una metodología experimental que analiza la incidencia de tres propuestas de iluminación alternativas basadas en situaciones no consideradas hasta el momento. En los tres casos se consideran un grupo de control y grupo de estudio de dos colegios públicos de la provincia de Barcelona. Estas propuestas nacen de la observación de una falta de consideración de un parámetro de la luz importante en la transmisión de información de un entorno visual, el color.Finalmente, los resultados reflejan la necesidad de adaptar y flexibilizar las aulas según las distintas necesidades de aprendizaje dentro del aula y la posibilidad de hacerlo con propuestas no consideradas hasta el momento de parámetros de color y dinamismo.
REFALIAN, GHAZAL: A study on the implementation of a string-rewriting system for digital modeling of the islamic geometric patterns
Autor/a: REFALIAN, GHAZAL
Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
Programa: TECNOLOGÍA DE LA ARQUITECTURA, DE LA EDIFICACIÓN Y DEL URBANISMO
Departamento: Departamento de Tecnología de la Arquitectura (TA)
Modalidad: Normal
Fecha de depósito: 18/06/2024
Fecha de FINAL de depósito: 02/07/2024
Director/a de tesis: COLOMA PICÓ, ELOI | MOYA SALA, JOAQUIM NARCÍS
Tribunal:
     PRESIDENT: PONS VALLADARES, ORIOL
     SECRETARI: COSTA JUTGLAR, GONÇAL
     VOCAL: LIÉBANA CARRASCO, ÓSCAR
Resumen de tesis: Los patrones geométricos islámicos representan una forma de arte única e intrincada dentro del arte y la arquitectura islámica. Utilizan una variedad de precisos principios geométricos para teselar superficies. Debido a sus características repetitivas, los patrones geométricos islámicos ofrecen una solución económica para decorar ornamentaciones superficiales de paredes, suelos, techos e incluso objetos, al mismo tiempo que ofrecen un magnífico atractivo estético.Estos patrones han desempeñado un papel significativo en la historia del arte y la arquitectura en varias regiones desde Oriente hasta Occidente, experimentando un pico de crecimiento entre los siglos VIII y XIV. Sin embargo, en la era digital, presentan desafíos en su modelado debido a su estructura multifacética. La complejidad geométrica y cultural de estos patrones exige cálculos precisos y una profunda comprensión de su contexto cultural para ser representados con precisión en forma digital. De lo contrario, los patrones resultantes pueden ser fácilmente clasificados como inaceptables o incorrectos por expertos.Para afrontar estos desafíos, esta investigación pionera en el uso de un método computacional, basado en gramática formal y conocido como el método de Sistemas de Reescritura de Cadenas, aborda el problema de la simulación en entornos virtuales de patrones geométricos islámicos. Este método emplea principios lingüísticos como símbolos y caracteres alfabéticos como sus componentes fundamentales, junto con comandos de sintaxis y reglas gramaticales, representando y manipulando sistemas complejos de manera análoga al procesamiento del lenguaje.SRS ha sido utilizado en varios campos como lingüística, lógica y gráficos por computador. En el diseño asistido por ordenador, mediante el uso de este método, un patrón puede ser generado mediante la conversión paso a paso de una forma inicial simple a la estructura final. La utilización de cadenas y símbolos, en lugar de formas o fórmulas matemáticas, proporciona un enlace directo entre la geometría y el lenguaje de las máquinas facilitando su comunicación. Además, proporciona nuevos potenciales, previamente no disponibles en métodos convencionales.La metodología involucró la recolección de muestras de patrones geométricos islámicos históricos (IGPs) y el examen de técnicas de dibujo existentes. Estas entradas fueron analizadas y comparadas con los requisitos para aplicar SRS para modelar patrones. Esta comparación llevó al desarrollo de un nuevo enfoque morfológico para IGPs, que se utilizó para crear un algoritmo para construir IGPs utilizando SRS.El resultado de esta investigación es una solución integral para generar y manipular patrones geométricos islámicos en un entorno digital. Se desarrolló un conjunto de herramientas CAD como add-on para Grasshopper, un plug-in para el software RHINO3D. Esta plataforma ampliamente accesible para arquitectos y diseñadores garantiza una disponibilidad continua. Elimina la necesidad de diseñar una plataforma completamente nueva y permite a los usuarios combinar este conjunto de herramientas con otras herramientas existentes dentro del software principal. Esta integración expande así sus aplicaciones potenciales.Para evaluar la efectividad del método en abordar los desafíos mencionados anteriormente, se diseñaron talleres experimentales para probar el conjunto de herramientas, demostrando el impacto de la metodología introducida, logrando una tasa de éxito del 85% en la producción de patrones en comparación con el 55% con métodos convencionales. La retroalimentación de los participantes validó la eficacia de SRS, señalando prometedores caminos para futuras investigaciones y desarrollo. Además, se restauraron y modelaron con éxito 22 IGPs, ahora disponibles públicamente en la herramienta desarrollada.Este método cierra la brecha entre las tecnologías digitales y el patrimonio tradicional, ofreciendo un enfoque sistemático para el modelado digital de patrones geométricos.

TEORÍA DE LA SEÑAL Y COMUNICACIONES

PALACIOS ARIAS, CESAR AUGUSTO: Design, Implementation, and Experimental Validation of Microsystems for Near-field Communications and Sensing at X-waves
Autor/a: PALACIOS ARIAS, CESAR AUGUSTO
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: Compendio de publicaciones
Fecha de depósito: 01/07/2024
Fecha de FINAL de depósito: 12/07/2024
Director/a de tesis: JOFRE ROCA, LUIS | JOFRE CRUANYES, MARC
Tribunal:
     PRESIDENT NO PRESENCIAL: FERRANDO BATALLER, MIGUEL
     SECRETARI: RIUS CASALS, JUAN-MANUEL
     VOCAL NO PRESENCIAL: RAMÍREZ ARROYAVE, GERMÁN AUGUSTO
Resumen de tesis: Aquesta tesi aprofundeix en el procés intricat de disseny i implementació de sistemes d'escala micromètrica per a aplicacions "x-ones", un terme utilitzat en aquesta tesi per abastar microones, ones mil·limètriques, òptica i ones de terahertz. Els resultats inicialshan estatS'aconsegueix amb microsistemes que operen a freqüències de microones, integrats amb tecnologies de microfluídica per a lacomunicació i detecció de biopartícules en camp proper. En particular, les tecnologies de microones i microfluídiques han sorgitcom un enfocament prometedorper a la detecció i anàlisi de biopartícules. Aquest camp interdisciplinari, situat a la intersecció de l'enginyeria de la comunicació, lafísica a microescala i la biologia, aprofita les propietats úniques de les microones i el control precís que ofereixen les microfluídiquesExplorar el comportament i la funcionalitat de les cèl·lules vives. Aquesta tesi engloba tres estudis interconnectats que explorenconjuntament la integració de tecnologies de microones i microfluídiques per a la detecció, diferenciació i anàlisi de biopartícules.El primer estudi se centra en el disseny i optimització d'un sistema de mesura d'alta sensibilitat capaç de detectar biopartícules enun rang de freqüència de 0,01-10 GHz utilitzant diverses configuracions d'elèctrodes coplanars en una plataforma microfluídica. Laconfiguració de mesurament proposada aborda la bretxa de detecció en microones amb un sistema de detecció de microones desuperheterodí en temps real basat en l'optimització d'un Lock-In-Amplifier (LIA) per a la detecció de partícules individuals. El segonestudi demostra la capacitat del sistema per diferenciar biopartícules vives/mortes individuals. Incorpora un Amplificador deTransimpedància (TIA) en el sistema de mesuramillorar la relació senyal-soroll (SNR) per 4 dB. A més, el receptor de superheterodí es va optimitzar en termes de potència ifreqüència d'operació de l'oscil·lador local. El sistema microfluídic s'ha ajustat per confinar biopartícules a la línia central delmicrocanal. El tercer estudi presenta un sistema que mesura la variació de susceptibilitat electromagnètica no lineal d'organismesvius. La tècnica es basa en la mesura dels productes d'intermodulació a freqüències de microones produïdes per diversesmostres, incloent etanol pur, una barreja d'etanol i dimetil-sulfòxid (DMSO), viu Escherichia coli (E. coli), i E. coli, que ha estat matatper calor. Col·lectivament, aquests estudis destaquen el potencial d'aquesta plataforma integrada de microones-microfluídic enprocessos industrials, recerca biomèdica i aplicacions de monitoratge ambiental. La investigació obre una via inexplorada en elcamp de les microones per entendre el comportament i la funcionalitat de les cèl·lules vives.
SEDAR, MOHOTTIGE ROSHAN MADHUSANKA: Misbehaviour Detection and Trustworthy Collaboration in Vehicular Communication Networks
Autor/a: SEDAR, MOHOTTIGE ROSHAN MADHUSANKA
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: 20/06/2024
Fecha de FINAL de depósito: 04/07/2024
Director/a de tesis: ALONSO ZARATE, JESUS | VAZQUEZ GALLEGO, FRANCISCO
Tribunal:
     PRESIDENT: MARQUEZ BARJA, JOHANN MARCELO
     SECRETARI: PEREZ ROMERO, JORGE
     VOCAL: GOZÁLVEZ SEMPERE, JAVIER
Resumen de tesis: L'auge de l'Internet dels vehicles incrementa els vehicles connectats, que prenen decisions mitjançant l'intercanvi d'informació en temps real amb altres vehicles o unitats de carretera (RSU). Aquestes tecnologies milloren la seguretat, l'eficiència i la sostenibilitat. Però, comporten desafiaments de seguretat i privacitat. Les amenaces poden venir de persones malintencionades o d'interns en la comunicació vehicle a tot (V2X), que poden transmetre informació falsificada o errònia, posant en perill la seguretat. Aquesta tesi doctoral se centra a millorar la seguretat, robustesa i confiança de les comunicacions V2X, permetent la detecció eficient de conductes inapropiades, augmentant la confiança. Els objectius són: (i) aconseguir una detecció precisa de males conductes amb mínimes falses alarmes, aprofitant característiques vehicular espaciotemporals, i (ii) facilitar l'intercanvi d'informació de confiança per a la detecció col·laborativa de conductes indegudes, capaç de detectar nous atacs i atacs parcialment observables.La manca d'enfocaments estandarditzats i les característiques úniques dels sistemes V2X plantegen desafiaments per a les solucions existents basades en dades. La tesi proposa l'ús de l'aprenentatge per reforç (RL) per detectar males conductes en xarxes V2X. Es presenta una metodologia de detecció de males conductes basada en RL profunda (DRL) que millora la detecció.La falta de dades etiquetades dificulta l'entrenament de models de detecció basats en intel·ligència artificial/aprenentatge automàtic. Per això, es proposa un esquema combinat d'aprenentatge no supervisat i DRL, permetent la detecció d'atacs amb dades no etiquetades. També es presenta un enfocament DRL personalitzat per protegir contraatacs adversaris i gestionar problemes derivats de dades d'entrenament inadequades. Finalment, es proposa un esquema de detecció col·laborativa de males conductes basat en DRL, utilitzant RSUs per compartir coneixements de manera segura i eficient.
SHAABANZADEH, SEYEDEH SOHEILA: Contribution to the Development of Wi-Fi Networks through Machine Learning based Prediction and Classification Techniques
Autor/a: SHAABANZADEH, SEYEDEH SOHEILA
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: 18/06/2024
Fecha de FINAL de depósito: 02/07/2024
Director/a de tesis: SANCHEZ GONZALEZ, JUAN
Tribunal:
     PRESIDENT: ADELANTADO FREIXER, FERRAN
     SECRETARI: PEREZ ROMERO, JORGE
     VOCAL: KOUTLIA, KATERINA
Resumen de tesis: El creixent nombre d'usuaris Wi-Fi i l'aparició de serveis de banda ampla requereix un increment en la densitat de punts d'accés (AP), cosa que provoca tasques de configuració, optimització i gestió de xarxa més complexes. Per altra banda, els avenços en la tecnologia de monitorització i anàlisi de xarxes sense fils ofereix la oportunitat d'extreure coneixement valuós del comportament de la xarxa i els usuaris, cosa que facilita una gestió de xarxa més eficient. En aquesta tesi es proposen diferents tècniques de Machine Learning per millorar la gestió de xarxa Wi-Fi posant el focus en tres aspectes: predicció de connectivitat d'usuari, predicció de tràfic Wi-Fi i classificació de tràfic Wi-Fi.El primer aspecte d'aquest treball es centra la predicció del proper punt d'accés al qual un usuari es connectarà. Es proposa una metodologia basada en l'històric dels APs als quals ha estat connectat un usuari i que extreu patrons de connectivitat a diferents escales temporals (horària, diària, setmanal). La predicció es fa mitjançant tècniques basades en xarxes neuronals i algoritmes de Random Forest. La metodologia proposada s'avalua mitjançant dades reals d'una xarxa Wi-Fi d'un Campus Universitari. La predicció del proper AP permet una reconfiguració de xarxa proactiva, millorant la eficiència de tècniques de Pairwise Master Key caching and Opportunistic Key Caching que permeten reduir els temps de re-autentificació. A més, aquesta predicció permet identificar la regió geogràfica de l'usuari i pot ser utilitzada per fins comercials, com per exemple publicitat personalitzada, mitjançant missatges personalitzats basats en la ubicació de l'usuari.Per altra banda, es proposa una metodologia de predicció del tràfic agregat als punts d'accés utilitzant correlacions amb APs veïns en el domini de l'espai i el temps per millorar la predicció. Utilitzant mesures reals, s'avaluen diferents metodologies basades en Deep Learning com Convolutional Neural Networks (CNN), Simple Recurrent Neural Networks (SRNN), Gated Recurrent Units (GRU), Long Short-Term Memory (LSTM) i Transformer. També es presenta una proposta híbrida que combina CNN pel processament al domini de l'espai i RNN per la predicció temporal. Aquesta metodologia híbrida millora la predicció a costa d'un increment reduït en el temps d'entrenament i un impacte menyspreable en el temps de predicció. La predicció del tràfic a cada AP proporciona una millor distribució de la càrrega, i pot ser útil per tècniques de gestió de recursos ràdio com el control d'admissió, control de congestió i balanceig de càrrega. A més, la predicció de períodes amb poc tràfic pot ajudar a tècniques de reducció de consum energètic permetent desactivar punts d'accés amb poc tràfic en alguns períodes de temps.Per últim, la classificació de tràfic és essencial per millorar el funcionament de la xarxa permetent una millor assignació de recursos i la priorització de serveis amb requeriments estrictes de retard. L'increment a la demanda de serveis de realitat virtual (VR) representa un repte significant per les xarxes Wi-Fi per garantir aquests requeriments estrictes de retard. Per millorar la qualitat de serveis VR, la clau està en poder diferenciar tràfic VR de tràfic no VR. Es proposa l'ús de metodologies basades en Machine Learning per identificar tràfic VR en un entorn Cloud-Edge VR analitzant correlacions de dades tant en l'enllaç ascendent com el descendent i extraient característiques del tràfic. Es comparen sis tècniques de classificació (Logistic Regression, Support Vector Machines, k-Nearest Neighbors, Decision Tree, Random Forest i Naive Bayes). El resultat de la classificació s'utilitza per la priorització del tràfic VR sobre tràfic no VR. L'avaluació es fa utilitzant datasets de diferents aplicacions VR i mitjançant simulacions d'una xarxa Wi-Fi. Els resultats obtinguts mostren una reducció significativa del retard del tràfic VR amb un lleuger increment en el retard del tràfic No VR.

Última actualización: 02/07/2024 04:30:32.