Tesis en depósito público

ARQUITECTURA DE COMPUTADORES

• PAVÓN RIVERA, JULIÁN: Turbo-boosting Vector Architectures For Applications With Irregular Memory Access Patterns
  
  Autor/a: PAVÓN RIVERA, JULIÁN
  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: 24/04/2025
  Fecha de FINAL de depósito: 08/05/2025
  Director/a de tesis: CRISTAL KESTELMAN, ADRIAN
  Resumen de tesis: Ante las limitaciones crecientes de las arquitecturas tradicionales de Von Neumann, la Ley de Moore y la escala de Dennard, existe una necesidad urgente de explorar nuevas formas de paralelismo para mejorar el rendimiento de los sistemas de cómputo actuales. Aunque el paralelismo a nivel de instrucciones (ILP) y de hilos (TLP) ha sido ampliamente investigado, el paralelismo a nivel de datos (DLP) aún ofrece oportunidades significativas, especialmente a través de arquitecturas vectoriales (SIMD), que permiten procesar múltiples datos con una sola instrucción.Estas arquitecturas son altamente eficientes para aplicaciones con patrones de acceso a memoria regulares, como el análisis numérico, procesamiento de imágenes o álgebra lineal densa (e.g., multiplicación de matrices). Sin embargo, su desempeño se ve limitado en dominios con patrones de memoria irregulares, como el álgebra dispersa, las bases de datos y el análisis genómico. En estos casos, surgen tres principales cuellos de botella: (i) frecuentes accesos a memoria principal, (ii) uso ineficiente del ancho de banda de memoria, y (iii) bajo paralelismo a nivel de instrucción. Estas deficiencias reducen tanto el rendimiento como la eficiencia energética de las arquitecturas vectoriales tradicionales.Esta tesis propone tres soluciones complementarias que incorporan aceleradores especializados y nuevas instrucciones vectoriales, dirigidas a mejorar el rendimiento en aplicaciones con patrones de memoria irregulares.El primer paso fue el análisis de aplicaciones representativas de álgebra dispersa, bases de datos y análisis genómico, llevado a cabo en el Barcelona Supercomputing Center. Este análisis reveló similitudes entre dominios, como estructuras de datos comunes y cuellos de botella en la memoria principal.Luego, se estudió en profundidad la vectorización de algoritmos de álgebra dispersa. Aunque técnicas como el reordenamiento y el bloqueo de matrices mejoran la localidad de datos, no eliminan por completo los patrones de acceso irregulares. Para abordar esta limitación, se propuso VIA, una arquitectura vectorial con una memoria scratchpad acoplada directamente al núcleo vectorial. VIA mejora tanto la localidad como el uso del ancho de banda en operaciones dispersas, proporcionando aceleraciones significativas.En el caso de las bases de datos, aunque también comparten patrones de acceso irregulares, manejan estructuras de datos más grandes y requieren soluciones distintas. VIA resulta insuficiente para estos requerimientos. Por ello, se diseñó VAQUERO, un acelerador vectorial específico para bases de datos que introduce coherencia entre la memoria scratchpad del acelerador y la jerarquía de caché del sistema. Esta característica le permite trabajar eficientemente con grandes volúmenes de datos.En cuanto al análisis genómico, los algoritmos modernos optimizan la utilización de memoria mediante técnicas como la compactación de secuencias genéticas (de 8 a 2 bits), lo cual introduce accesos a memoria desalineados. Aunque VIA y VAQUERO ofrecen mejoras, no están preparados para gestionar estos accesos de manera eficiente. Para resolverlo, se desarrolló QUETZAL, un acelerador vectorial que añade soporte especializado para accesos desalineados y nuevas instrucciones optimizadas para operaciones clave como la alineación y el filtrado de secuencias genómicas.Los resultados experimentales muestran mejoras notables: VIA acelera operaciones de álgebra dispersa en 5.5x respecto a bibliotecas optimizadas, VAQUERO mejora el rendimiento en bases de datos en 2.7x, y QUETZAL alcanza una aceleración de 5.7x en análisis de secuencias genómicas. Además, al implementar estos aceleradores a nivel RTL y sintetizarlos en tecnología de 7nm, se observó que cada uno ocupa solo alrededor del 1% del área de una CPU de clase servidor, demostrando su eficiencia tanto en área como en consumo energético.
  

CIENCIAS DEL MAR

• SÁNCHEZ ARTÚS, XAVIER: Morphodynamic modelling for coastal hazard mitigation
  
  Autor/a: SÁNCHEZ ARTÚS, XAVIER
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: CIENCIAS DEL MAR
  Departamento: Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental (DECA)
  Modalidad: Compendio de publicaciones
  Fecha de depósito: 30/04/2025
  Fecha de FINAL de depósito: 14/05/2025
  Director/a de tesis: GRACIA GARCIA, VICENTE | ESPINO INFANTES, MANUEL
  Resumen de tesis: Las playas arenosas mediterráneas están sometidas a impactos crecientes, una situación que se verá agravada a causa del cambio climático. Esta tesis se focaliza en el análisis de la inundación y la erosión bajo condiciones presentes y futuras. El análisis se realiza utilizando el modelo hidro-morfodinámico XBeach. Se desarrolla un sistema operacional accesible, intuitivo y de alta resolución que permite predecir estos impactos y ayuda a que las autoridades responsables sean capaces de tomar medidas preventivas para minimizar los efectos. También se prueba una estrategia de mitigación basada en la naturaleza en una zona correctamente validada para probar su eficacia en reducir el peligro costero. Finalmente, se utiliza la estrategia de modelado para simular diferentes arquetipos costeros para condiciones presentes y futuras, juntamente con la incorporación de escenarios de aumento del nivel del mar debido al cambio climático. A través del estudio de estos tres campos, se presenta una revisión completa de las capacidades del modelado hidromorfodinámico. Por lo tanto, el análisis pone luz sobre el conocimiento de la respuesta de las playas a través de diferentes escalas temporales y demuestra la necesidad de incorporar soluciones basadas en la naturaleza (NbS) y sistemas de alerta temprana (EWS) para mitigar los impactos costeros en eventos de tormenta.
  

FOTÓNICA

• ANDRADE DOS SANTOS, BARBARA: Quantum Adventures From Analog to Digital: Gauge, Scars and Laughlin
  
  Autor/a: ANDRADE DOS SANTOS, BARBARA
  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: 30/04/2025
  Fecha de FINAL de depósito: 14/05/2025
  Director/a de tesis: LEWENSTEIN, MACIEJ | GRASS, TOBIAS DANIEL
  Resumen de tesis: Esta tesis de física teórica trata sobre simulaciones cuánticas analógicas, simulaciones cuánticas digitales (computación cuántica) y la preparación de estados cuánticos utilizando diferentes plataformas cuánticas (átomos neutros, iones atrapados y circuitos superconductores). Vivimos en una era cuántica con una amplia variedad de plataformas disponibles; sin embargo, realizar experimentos en los dispositivos cuánticos actuales sigue siendo un desafío debido a limitaciones en control, escalabilidad y conectividad. Por lo tanto, es necesario desarrollar estrategias innovadoras para lograr la ventaja cuántica con la tecnología cuántica actual. Nos interesamos principalmente en aplicaciones a la física de altas energías, ya que la computación cuántica proporciona un marco natural para simular la evolución temporal de las teorías gauge. Aunque el campo de las simulaciones cuánticas y la computación cuántica aún está en sus inicios y puede estar lejos de proporcionar información relevante sobre el Standard Model en regímenes inaccesibles a métodos analíticos, simulaciones clásicas o experimentos directos, están surgiendo descubrimientos interesantes. Los desarrollos significativos incluyen la observación de estados "scar" en sistemas de muchos cuerpos y la reformulación de las teorías cuánticas de campos mediante modelos de enlaces cuánticos.La mayor parte de la tesis está dedicada a las simulaciones cuánticas de teorías gauge en redes, que exploramos desde diferentes perspectivas. Primero, proponemos un esquema para generar de manera efectiva interacciones de 3 cuerpos en plataformas de iones atrapados, lo que consiste en una generalización del esquema de Mølmer-Sørensen para 3 spins. En este proyecto, planteamos la simulación cuántica del modelo de enlaces cuánticos de spin 1/2 que describe el modelo de Schwinger, el cual presenta una interacción de 3 cuerpos. Dicha interacción requiere al menos 12 puertas cuánticas de 2 qubits, lo que en principio acumula más errores que una única puerta de 3 qubits. Esto es lo que hace que las simulaciones cuánticas analógicas sean tan poderosas: podemos adaptar la plataforma para generar interacciones de un modelo objetivo específico, reduciendo potencialmente los errores cuánticos.A continuación, suponiendo la existencia de una puerta cuántica perfecta de 3 cuerpos, estudiamos los estados "scar" en el modelo de Schwinger. Utilizamos un mapeo del modelo de enlaces cuánticos de spin 1/2 de Schwinger al modelo PXP para identificar las configuraciones físicas relevantes. Luego, comparamos la evolución de estados térmicos y no térmicos bajo circuitos cuánticos trotterizados secuenciales con su evolución bajo circuitos cuánticos aleatorios. Nuestros resultados indican que el sector no térmico del espacio de Hilbert, que incluye los estados "scar", es más sensible a la aleatorización.Después, utilizamos dispositivos cuánticos reales de IBMQ para realizar simulaciones cuánticas digitales del modelo de Schwinger. Estos computadores cuánticos están basados en circuitos superconductores. Actualmente tenemos acceso a 156 qubits y una base de puertas cuánticas de 1 y 2 qubits. Los dispositivos imponen fuertes limitaciones en la conectividad y la profundidad de los circuitos cuánticos, por lo que proponemos utilizar la invariancia gauge para la detección de errores.En la última parte de esta tesis, cambiamos el enfoque para estudiar un comportamiento de muchos cuerpos interesante que surge de la presencia de un campo gauge estático. Proponemos un protocolo para la preparación del estado 1/2-Laughlin, un estado de Hall cuántico fraccionario, utilizando átomos ultrafríos en rotación para crear campos gauge artificiales. Desde la fase condensada hasta el estado de Laughlin hay 3 puntos donde la gap de energía se cierra, y hacemos que la trampa sea anisotrópica para cruzar estas regiones sin perder fidelidad. Mejoramos los tiempos de preparación en un factor de 10 en comparación con estudios previos.
  

GESTIÓN Y VALORACIÓN URBANA Y ARQUITECTÓNICA

• MORALES FLORES, PALOMA: La incidencia de las actuaciones de pacificación viaria en la consolidación del capital social. La experiencia de la Supermanzana de Sant Antoni en Barcelona
  
  Autor/a: MORALES FLORES, PALOMA
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: GESTIÓN Y VALORACIÓN URBANA Y ARQUITECTÓNICA
  Departamento: Departamento de Tecnología de la Arquitectura (TA)
  Modalidad: Compendio de publicaciones
  Fecha de depósito: 30/04/2025
  Fecha de FINAL de depósito: 14/05/2025
  Director/a de tesis: MARMOLEJO DUARTE, CARLOS RAMIRO
  Resumen de tesis: Esta tesis doctoral explora la intrincada relación entre el diseño urbano y la formación de capital social (CS), utilizando como caso de estudio la pacificación viaria del espacio público de la Supermanzana de Sant Antoni en Barcelona. Partiendo de la premisa de que las interacciones sociales son fundamentales para el desarrollo comunitario, se adopta el CS como marco conceptual, reconociendo su impacto en el bienestar individual y colectivo. En este sentido, el CS se configura como una herramienta preventiva de gran potencial para afrontar los desafíos actuales de una sociedad en proceso de envejecimiento, caracterizada por un aumento de hogares unipersonales y un incremento de situaciones de dependencia, así como por una creciente sensación de soledad. El carácter progresivamente multicultural de la sociedad, impulsado por el aumento sostenido de la migración necesaria para satisfacer las demandas del mercado laboral, exige el desarrollo de redes de apoyo que, por un lado, complementen la labor de los servicios sociales públicos y, por otro, contribuyan a fortalecer la cohesión social. Según la literatura, el CS no es un atributo individual, sino una propiedad emergente de las estructuras sociales, arraigado en las relaciones interpersonales. Por ello, la administración pública tiene un rol esencial en la provisión y gestión de los espacios, especialmente de titularidad pública, que actúan como catalizadores de las relaciones intersubjetivas que dan forma al CS. Sin embargo, más allá de la mera provisión de equipamientos, el diseño del espacio público adquiere una relevancia crítica al influir en los patrones de actividad humana y en la calidad de vida de las personas.Frente al enfoque tradicional de estudios a macro escala basados predominantemente en encuestas, esta investigación propone un análisis complementario a microescala, centrado en la observación directa de patrones de comportamiento en el espacio público como indicios de CS. Es decir, consideramos las manifestaciones sociales en el espacio público como síntomas de una condición más compleja: el CS. De esta manera se busca comprender cómo el diseño y la gestión del espacio público influyen en las interacciones sociales a nivel micro, contribuyendo a una comprensión más profunda y granular del CS en el contexto urbano.Se emplea una metodología mixta que integra: 1) revisión bibliográfica, 2) análisis urbanístico, 3) observación del comportamiento de las personas en el espacio público y 4) análisis de indicadores de CS.Se consideran diversos atributos del diseño urbano con el objetivo de dilucidar su impacto en la promoción del CS, como: la naturaleza táctica y estructurante, tipologías espaciales (plazas, patios, pasajes), conectividad, proximidad, nivel de peatonalización, personalización y permeabilidad de paramentos edilicios en planta baja, entre otras características del entorno.Los resultados revelan que las intervenciones urbanas, tanto estructurantes como tácticas, aumentan la actividad social en comparación con el diseño urbano tradicional. Sin embargo, las intervenciones estructurantes de naturaleza permanente y caracterizados por emplear materiales duraderos y de poco mantenimiento como el hormigón, generan mayor diversidad de usos y atraen a un público más amplio, en contraposición con las tácticas de naturaleza efímera y modular, que emplean elementos más asequibles como la pintura y la madera. Este estudio ofrece valiosas lecciones para futuras intervenciones urbanas, enfatizando la importancia de un diseño sensible al contexto, el equilibrio entre los diferentes usuarios, la cohesión social y el mantenimiento a largo plazo como elementos clave para la creación de espacios inclusivos que fomenten el capital social.
  

INGENIERÍA AMBIENTAL

• DE OLIVEIRA, KEVIN: Improving the Characterisation of Anthropogenic NMVOC Emissions for Air Quality Modelling
  
  Autor/a: DE OLIVEIRA, KEVIN
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: INGENIERÍA AMBIENTAL
  Departamento: Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental (DECA)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 30/04/2025
  Fecha de FINAL de depósito: 14/05/2025
  Director/a de tesis: GUEVARA VILARDELL, MARC
  Resumen de tesis: Los compuestos orgánicos volátiles no metánicos (COVNM) son un amplio grupo de compuestos emitidos desde diversas fuentes antropogénicas y naturales. Impactan la salud, como el benceno, clasificado como carcinógeno, y desempeñan un papel clave en la química atmosférica como precursores del ozono (O3) y materia particulada (PM2.5), ambos con riesgos para la salud. Más del 90 \% de la población urbana de la Unión Europea está expuesta a concentraciones de O3 y PM2.5 que superan los valores recomendados por la Organización Mundial de la Salud. En respuesta, ha entrado en vigor la nueva Directiva Europea de Calidad del Aire Ambiente (DCAA), que introduce valores límite más estrictos y da mayor énfasis a la modelización para la evaluación y planificación de la contaminación. Esto resalta la creciente necesidad de evaluaciones precisas de las emisiones de COVNM para controlar la contaminación atmosférica.La falta de observaciones a largo plazo de una amplia gama de especies de COVNM limita la evaluación de modelos e incrementa la incertidumbre en comparación con otros contaminantes monitoreados continuamente. También existen incertidumbres en la cuantificación y desagregación espaciotemporal de las emisiones. Además, la disponibilidad limitada de perfiles de especiación actualizados, necesarios para desglosar las emisiones totales de COVNM en compuestos individuales, sigue siendo un desafío crítico en la modelización y afecta la comprensión de las contribuciones de las fuentes.El objetivo de esta tesis es mejorar la comprensión de las emisiones antropogénicas de COVNM para la modelización de la calidad del aire, con un enfoque en Europa. Para ello, se compiló una base de datos de perfiles de especiación de más de 150 sectores de emisión, que se combinó con emisiones reportadas para crear un inventario de COVNM para España, con más de 900 especies. Siguiendo un enfoque basado en la reactividad, se estimó el potencial de formación de O3 (PFO) de diferentes especies y sectores. Los resultados mostraron que la relevancia de las especies y sectores varió según la región, con diferencias entre áreas urbanas y rurales, destacando las áreas que deberían priorizarse en la acción política. Las recomendaciones de este trabajo fueron incluidas en la base científica para un plan nacional de ozono.Los perfiles de especiación se integraron en el sistema de calidad del aire MONARCH para evaluar su rendimiento utilizando emisiones de tipo "bottom-up" para España. Se identificaron discrepancias entre los niveles modelados y observados de benceno, tolueno y xileno (BTX), especialmente en áreas industriales y urbanas vinculadas al transporte. Este enfoque se extendió al resto de Europa evaluando el inventario CAMS-REG y analizando el impacto de reemplazar la especiación predeterminada. La actualización de los perfiles de especiación mejoró el rendimiento del modelo para el benceno, mientras que para el tolueno y los xilenos se redujeron los sesgos en áreas urbanas y rurales mediante una caracterización más precisa de las emisiones de solventes. El análisis también identificó problemas con la representación espacial y las emisiones totales, que requieren más investigación. A pesar de estas mejoras, los cambios en la especiación tuvieron un impacto limitado y localizado en las concentraciones modeladas de O3, sin mejorar significativamente el rendimiento global.Los resultados clave de este trabajo incluyen el inventario de emisiones de COVNM especiados para España, que apoya aplicaciones alineadas con la nueva DCAA para COVNM, y la base de datos actualizada de perfiles de especiación, totalmente compatible con el inventario CAMS-REG, proporcionando un recurso valioso para la comunidad de modelización. Además, se identificaron limitaciones clave y se proponen direcciones futuras para mejorar los inventarios de emisiones de COVNM y su representación en los modelos de calidad del aire.
  

INGENIERÍA CIVIL

• BRAVO MARTÍNEZ, JOSÉ RAÚL: Development of Hyperreduced Order Models for Multiphysics Numerical Simulations: a Noninvasive Approach
  
  Autor/a: BRAVO MARTÍNEZ, JOSÉ RAÚL
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: INGENIERÍA CIVIL
  Departamento: Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos de Barcelona (ETSECCPB)
  Modalidad: Compendio de publicaciones
  Fecha de depósito: 30/04/2025
  Fecha de FINAL de depósito: 14/05/2025
  Director/a de tesis: ROSSI BERNECOLI, RICCARDO | HERNANDEZ ORTEGA, JOAQUIN ALBERTO
  Resumen de tesis: Los Modelos de Orden Reducido (ROMs, por sus siglas en inglés) son herramientas poderosas para acelerar simulaciones numéricas al identificar y explotar estructuras sub- yacentes en sistemas complejos. Al aproximar problemas de alta dimensionalidad medi- ante representaciones de baja dimensionalidad, los ROMs permiten predicciones rápidas y precisas mientras reducen significativamente los costos computacionales. Esta tesis se centra en los ROMs basados en proyección, los cuales son particularmente atractivos por su capacidad para ofrecer soluciones basadas en la física que mantienen consitencia con las ecuaciones de gobierno de los solvers originales de alta dimensionalidad. Sin embargo, su adopción generalizada se ve obstaculizada por una serie de desafíos. Este trabajo identifica y aborda estos desafíos mediante el desarrollo de una plataforma para ROMs que cierra la brecha entre los avances teóricos y la implementación práctica. El enfoque propuesto minimiza las modificaciones necesarias para integrar los ROMs en solvers multifísicos existentes, haciendo que la tecnología sea más accesible para desar- rolladores y usuarios. Esto se complementa con una interfaz fácil de usar que automatiza la construcción de ROMs y permite a los profesionales de simulaciones aprovechar estas herramientas para sus aplicaciones específicas.Este trabajo avanza en la tecnología de hiperreducción mediante la introducción de formulaciones continuas y métodos adaptados a múltiples subespacios. Se presentan nuevos algoritmos de hiperreducción que mejoran significativamente la eficiencia y pre- cisión de los ROMs. Estas innovaciones amplían la aplicabilidad de los ROMs a prob- lemas complejos, no lineales y multifísicos, al tiempo que sientan las bases para futuras investigaciones.Para abordar los desafíos computacionales en la construcción de ROMs, este trabajo incorpora capacidades de computación de alto rendimiento (HPC, por sus siglas en inglés), aprovechando técnicas de computación paralela, estrategias eficientes de gestión de datos y flujos de trabajo optimizados. Esto garantiza la viabilidad de construir ROMs para problemas a gran escala.La aplicabilidad práctica del esquema se demuestra a través de su implementación en dos proyectos de investigación europeos: EdgeTwinsHPC e eFlows4HPC. Estos proyec- tos muestran el desarrollo de ROMs para aplicaciones prácticas, con demostradores desplegados en dispositivos de a bordo para validar la viabilidad de gemelos digitales basados en ROMs en escenarios del mundo real. De este modo, esta tesis avanza en el campo de la modelización de orden reducido al introducir un marco robusto, escalable y accesible que facilita la adopción de ROMs en aplicaciones industriales e ingenieriles, al tiempo que sienta una base sólida para futuras investigaciones.
  

INGENIERÍA DE PROCESOS QUÍMICOS

• BARBERO DEL RÍO, MANUEL: Estudio de los principales contaminantes en lavandería industrial y diseño de un sistema de reutilización de agua
  
  Autor/a: BARBERO DEL RÍO, MANUEL
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: INGENIERÍA DE PROCESOS QUÍMICOS
  Departamento: Departamento de Ingeniería Química (EQ)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 24/04/2025
  Fecha de FINAL de depósito: 08/05/2025
  Director/a de tesis: DE PABLO RIBAS, JOAN | CASAS GARRIGA, SANDRA
  Resumen de tesis: Mediante esta tesis doctoral se ha conseguido desarrollar una solución tecnológica de reutilización de agua para el sector de la lavandería industrial. Además, se ha estudiado la emisión de microplásticos y contaminantes emergentes asociados a esta actividad, poniendo el foco en estrategias que minimicen la problemática asociada por estos. El sistema de reutilización, cuya tecnología principal es la ultrafiltración cerámica, y utiliza el fraccionamiento de espuma y la oxidación química como post-tratamiento, consigue una tasa de reutilización de agua del 86% en procesos de lavado unitarios sin afectar la calidad final de estos. El proceso de diseño se ha llevado a cabo en diferentes fases incluyendo análisis de viabilidad de las tecnologías, testeo en laboratorio y validación a escala piloto y real. El fraccionamiento de espuma se testó utilizando una columna de aireación mediante las cuales se consiguieron tasas de separación de tensioactivos del agua de hasta un 70% y como consecuencia de ello, una corriente concentrada en tensioactivos cuya reintroducción en subsecuentes procesos de lavado mejoró la eliminación de ciertas manchas patrón hasta en un 20%. Los ensayos preliminares de membranas de ultrafiltración permitieron generar modelos explicativos de la calidad del permeado y flujo transmembrana a partir de una matriz de iteraciones de la presión de trabajo para tamaños de corte molecular desde 1 hasta 1400 kDa.Para la validación a escala piloto de la tecnología de ultrafiltración con membranas cerámicas, se combinó un proceso de tratamiento-reutilización directa en el cual se utilizaron únicamente 23L de agua de red en cada lavado. Esto fue implementado en una lavadora de 13 kg de capacidad a lo largo de 10 ciclos consecutivos y demostró la mayor eficacia de las membranas de 15 sobre las de 50 kDa para separación de tensioactivos aniónicos (+9%) y DQO (+13%). El análisis de la eficiencia de los aclarados mostró resultados más estables con la utilización de las membranas de 15 kDa hecho asociado a la mayor eliminación de tensioactivos a lo largo de los ciclos de reutilización, por lo que se escogió este tamaño de poro para la validación final del sistema. Finalmente, se combinó la ultrafiltración con el fraccionamiento de espuma y la oxidación química mediante ozono. Estas dos últimas técnicas coexistieron en un reactor cilíndrico construido a tal efecto y situado a posteriori de la ultrafiltración con el cual se consiguió aumentar los rendimientos de eliminación de tensioactivos aniónicos hasta un 91% tras 15 minutos de tratamiento. Además, se comprobó una completa eliminación del color desprendido por las prendas, evitando así la transferencia de este a procesos de lavado siguientes. La emisión de microplásticos durante el lavado de las prendas a lo largo de su vida útil, se cifró en 7.957.942 microfibras por kg de ropa lavado. El 44% de estas micropartículas se emiten durante los primeros 5 lavados y su emisión se puede reducir de forma sustancial con programas de lavado con baja acción mecánica. El estudio de contaminantes emergentes en lavandería industrial ha evidenciado la presencia de este tipo de compuestos en las aguas residuales generadas. Estos, migrarían desde los tejidos donde se encuentran depositados o impregnados, hacia el agua utilizada en el proceso de lavado y a continuación serían vertidos a la red de saneamiento. En total, se han detectado 27 compuestos de distintos tipos como desinfectantes, medicamentos, antibióticos, drogas de abuso, pesticidas y repelentes de insectos. Se ha descubierto que, la lavandería hospitalaria es el sub sector en cuyas aguas se han detectado las concentraciones más altas y una mayor variedad de microcontaminantes, seguida por la lavandería hotelera y de ropa laboral. La eliminación de este tipo de contaminantes se ha podido validar con un sistema de tratamiento alcanzando rendimientos superiores al 98% para la mayoría de los compuestos estudiados.
  

TEORÍA DE LA SEÑAL Y COMUNICACIONES

• DÍEZ GARCÍA, RAÚL: New Methods for Radio Frequency Interference Mitigation in Microwave Radiometry
  
  Autor/a: DÍEZ GARCÍA, RAÚL
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: TEORÍA DE LA SEÑAL Y COMUNICACIONES
  Departamento: Departamento de Teoría de la Señal y Comunicaciones (TSC)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 24/04/2025
  Fecha de FINAL de depósito: 08/05/2025
  Director/a de tesis: CAMPS CARMONA, ADRIANO JOSE
  Resumen de tesis: La Interferencia de Radiofrecuencia (RFI, por sus siglas en inglés) se ha convertido en un desafío crítico para el uso efectivo del espectro de microondas en la observación de la Tierra. La RFI consiste en emisiones no naturales que ocultan las señales radiométricas medidas por los radiómetros de microondas, degradando la precisión y la integridad de los datos. Este problema es especialmente evidente en la misión Soil Moisture and Ocean Salinity (SMOS) de la Agencia Espacial Europea (ESA), que, a pesar de operar en la protegida banda L, se ve significativamente afectada por interferencias.Esta tesis doctoral presenta enfoques innovadores para mitigar la RFI, con un enfoque específico en los Radiómetros Interferométricos de Apertura Sintética, un área que ha sido insuficientemente estudiada en el contexto de la RFI. Se introducen varias técnicas novedosas de detección y mitigación, incluidas la detección basada en autocorrelación, la descomposición no lineal mediante la Descomposición Modal Empírica (EMD, por sus siglas en inglés) y mitigación adaptativa a los datos utilizando la Transformada de Karhunen-Loève (KLT, por sus siglas en inglés). Estos métodos abordan las limitaciones de los enfoques existentes y han sido evaluados con datos simulados utilizando métricas de rendimiento estándar.Además, este trabajo proporciona una nueva interpretación algebraica de la mitigación, estableciendo un puente entre los métodos de detección de RFI y las técnicas de transformación de señales, al tiempo que se introducen nuevas métricas de rendimiento. Más allá de las contribuciones teóricas, la tesis incluye una validación experimental de las técnicas propuestas utilizando datos reales. Así, se demuestra la viabilidad práctica de la detección basada en la autocorrelación y la mitigación basada en KLT en escenarios realistas. Asimismo, esta tesis analiza el impacto de la cuantización en las técnicas de mitigación, un aspecto clave para su implementación en radiómetros digitales.
  
• GARRIDO ATIENZA, ALEJANDRA: Qualitative Algorithm for Microwave Colonoscopy
  
  Autor/a: GARRIDO ATIENZA, ALEJANDRA
  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: 30/04/2025
  Fecha de FINAL de depósito: 14/05/2025
  Director/a de tesis: ROMEU ROBERT, JORDI | GUARDIOLA GARCIA, MARTA
  Resumen de tesis: Esta tesis desarrolla y valida un algoritmo innovador para la detección del cáncer colorrectal (CRC) mediante microondas, integrándolo en endoscopias. Su validación incluye pruebas ex-vivo, in-vivo y ensayos clínicos. El algoritmo mejora la detección de pólipos aprovechando la diferencia dieléctrica entre tejidos sanos y cancerosos, superando las limitaciones de la colonoscopia. Para ello, normaliza señales, calibra artefactos, reconstruye imágenes y aplica detección automática para aumentar sensibilidad y especificidad.Las estrategias de calibración incluyen First Frame Subtraction, Similar Frame Subtraction, Antenna-Pair Subtraction y Previous Frames Averaging para aislar la dispersión de pólipos. Métodos avanzados como Exponential Smoothing y Target-to-Clutter Ratio Thresholding permiten la detección automática independientemente de la anatomía. El algoritmo se evalúa en estudios preclínicos con modelos fantoma, tejidos ex-vivo y ensayos in-vivo en cerdos, midiendo sensibilidad, especificidad y desajuste. Un ensayo clínico piloto valida su uso en endoscopias reales.La optimización se centra en mejorar un modelo fantoma que simule con precisión una colonoscopia y en ajustar parámetros para un segundo ensayo clínico. Estos avances posicionan la detección con microondas como una alternativa prometedora para el cribado del CRC, contribuyendo al diagnóstico en tiempo real y mejorando la eficiencia en salud.