Tesis en depósito público

AUTOMÁTICA, ROBÓTICA Y VISIÓN

• DELMAS, GINGER: Linking Human Poses With Natural Language
  
  Autor/a: DELMAS, GINGER
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: AUTOMÁTICA, ROBÓTICA Y VISIÓN
  Departamento: Instituto de Robótica e Informática Industrial (IRI)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 10/03/2025
  Fecha de FINAL de depósito: 21/03/2025
  Director/a de tesis: MORENO NOGUER, FRANCESC D'ASSIS | WEINZAEPFEL, PHILIPPE
  Resumen de tesis: La pose humana es clave para múltiples aplicaciones centradas en el ser humano, en una amplia gama de dominios como el arte (representación de personas), el deporte (entrenamiento físico), la robótica (enseñanza de habilidades), el entretenimiento (captura de movimiento en películas, animación digital) o la digitalización (diseño de avatares).Para materializar estos sistemas, los investigadores han diseñado modelos de aprendizaje profundo que abordan las tareas subyacentes relacionadas, como síntesis de imágenes guiada por la pose, estimación de la pose humana en 3D, generación de movimiento humano, síntesis de mallas, producción de poses previas, etc.Hasta hace muy poco, la pose humana se había estudiado principalmente junto con imágenes. El campo se agitó con la llegada de modelos lingüísticos eficientes, que impulsaron la incorporación de la lingüística en los marcos de visión, y con ello potenciaron las aplicaciones multimodales.Esta tesis se inscribe en esta dinámica. Nuestro objetivo es aprovechar el lenguaje natural para mejorar la comprensión de la pose humana en tareas centradas en el ser humano. En contraste con esfuerzos anteriores, tratamos conjuntamente con poses humanas estáticas en 3D, imágenes y textos detallados en Lenguaje Natural. Además, exploramos nuevas aplicaciones multimodales que requieren una comprensión detallada de la pose humana.En primer lugar, para paliar la falta de datos, introducimos nuevos conjuntos de datos que relacionan poses humanas en 3D con textos en Lenguaje Natural. En concreto, investigamos dos escenarios: cuando el texto es una descripción de la pose de destino, y cuando el texto proporciona instrucciones de modificación para alcanzar la pose de destino a partir de una pose de origen. Estos conjuntos de datos son el resultado tanto de (i) la recopilación masiva de anotaciones, como de (ii) la generación automática, basada en reglas, de textos, que consiste en la incorporación de medidas de pose clasificadas en plantillas de frases. A continuación, utilizamos estos conjuntos de datos para desarrollar varios modelos de generación intermodal, como la síntesis de posturas basada en texto, el subtitulado de posturas, la edición de posturas guiada por texto y la generación de comentarios textuales sobre posturas. Por último, conectamos 3D, texto e imágenes a través de un novedoso marco combinatorio, con el fin de derivar una representación versátil y multimodal de la postura, que puede aprovecharse para tareas posteriores como la estimación de la postura o la retroalimentación lingüística de la postura a partir de datos visuales.En resumen, abordamos múltiples tareas de aprendizaje automático que implican la comprensión de la pose humana, gracias a la conexión entre la pose humana y el lenguaje natural.
  
• PÉREZ I GONZALO, RAÜL: End-to-end learning for wind turbine blades: from imagery data to defect repair recommendations
  
  Autor/a: PÉREZ I GONZALO, RAÜL
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: AUTOMÁTICA, ROBÓTICA Y VISIÓN
  Departamento: Instituto de Organización y Control de Sistemas Industriales (IOC)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 26/02/2025
  Fecha de FINAL de depósito: 11/03/2025
  Director/a de tesis: AGUDO MARTÍNEZ, ANTONIO
  Resumen de tesis: La dependencia de la Unión Europea (UE) a fuentes de energía externas subraya la urgencia de garantizar la seguridad y asequibilidad energética, destacando la transición hacia energías renovables como la energía eólica como una solución clave. Sin embargo, los altos costos del mantenimiento de turbinas eólicas debido a su exposición a condiciones adversas, que representan el 30% del costo de producción, limitan su eficiencia. Las inspecciones y reparaciones actuales requieren detener las turbinas, lo que incrementa el tiempo de inactividad y los costos operativos. Por ello, es crucial desarrollar soluciones innovadoras que permitan detectar y reparar defectos de forma temprana.Esta tesis propone un sistema integral para evaluar las palas de turbinas eólicas, abarcando desde la detección de defectos y su gravedad hasta la planificación de reparaciones y el análisis de su impacto en la generación de energía. El sistema automatiza y optimiza las tareas de mantenimiento mediante técnicas avanzadas de análisis de imágenes. En particular, se centra en la transmisión eficiente de imágenes que preserven su calidad y la generación de evaluaciones detalladas para diseñar estrategias de reparación consistentes y efectivas.Para ello, se desarrollan un conjunto de algoritmos especializados en segmentar imágenes de palas capturadas bajo diversas condiciones ambientales, identificando con precisión las regiones de interés y simplificando las tareas posteriores de compresión y detección de defectos. Primero, se presenta el modelo Blade U-Net, que incorpora una regularización basada en campos aleatorios condicionales densos, así como un posprocesamiento iterativo mediante el algoritmo de relleno de agujeros y los bosques aleatorios no supervisados. También se implementan dos marcos de análisis de discriminante profundo para mejorar la separabilidad de las regiones, junto con el modelado probabilístico de arquitecturas no lineales para obtener límites precisos y robustos de las palas. Finalmente, se integran algoritmos complementarios con un enfoque de clasificación modular por crecimiento de regiones para condiciones de escasez de datos y modelos generativos preentrenados basados en difusión con aumento de datos tanto en los espacios latentes como en los de imágenes. Estas herramientas garantizan una detección robusta y generalizable, incluso para imágenes con texturas complejas y en diferentes condiciones de inspección adversas. Además, demostramos su rendimiento significativamente superior en comparación con las técnicas existentes.La segunda parte de la tesis aborda la gestión eficiente de grandes volúmenes de datos de alta resolución mediante la compresión adaptativa. A diferencia de los métodos tradicionales, que tienden a sacrificar detalles cruciales, nuestro enfoque aprovecha la segmentación para realizar una compresión selectiva de alta fidelidad en las regiones de interés, mientras comprime de manera más agresiva las áreas no relevantes. Entre las contribuciones principales destacan modelos de codificación de variables latentes anidadas y un esquema de codificación bits-back paralelizable, diseñado específicamente para aplicaciones industriales, alcanzando un rendimiento de última generación mientras se reduce sustancialmente el costo computacional. Además, la integración de este enfoque con el modelo multitarea de detección de defectos permite realizar diagnósticos más precisos y rápidos, minimizando el impacto en las operaciones de las turbinas y reduciendo la interrupción de la producción de energía.En conjunto, esta tesis presenta una jerarquía integral de algoritmos, desde niveles bajos hasta altos, diseñados para agilizar el diagnóstico y la reparación de turbinas eólicas. Estos desarrollos permiten automatizar la localización, clasificación y priorización de defectos en las palas, optimizando los cronogramas de mantenimiento y reduciendo significativamente el tiempo de inactividad y los costos operativos.
  

CIENCIAS DEL MAR

• RAYA RODRIGÁLVAREZ, VANESA MARIA: Spatial and temporal dynamics of larval fish communities in relation to environmental variability in the NW Mediterranean
  
  Autor/a: RAYA RODRIGÁLVAREZ, VANESA MARIA
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: CIENCIAS DEL MAR
  Departamento: Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental (DECA)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 10/03/2025
  Fecha de FINAL de depósito: 21/03/2025
  Director/a de tesis: SABATÉS FREIJÓ, ANA MARIA
  Resumen de tesis: Las primeras fases de desarrollo de los peces, huevos y larvas, que se encuentran en el plancton, están sujetas a una elevada mortalidad. Por ello, el estudio de la supervivencia larvaria ha sido un tema clave en la ciencia pesquera desde principios del siglo XX. Los patrones espaciales en las comunidades de larvas de peces están influenciados por un complejo conjunto de procesos ambientales que interactúan con la biología de los peces a diferentes escalas temporales y espaciales. Estos procesos incluyen los de gran escala, como los patrones climáticos, y la variabilidad ambiental estacional e interanual que determinan la distribución de los adultos y sus estrategias de desove. A escala local y a corto plazo, las comunidades de larvas de peces están conformadas por la hidrodinámica, que influye en la dispersión y retención de las larvas, y por factores biológicos, como la alimentación y la depredación, que determinan, en última instancia, su supervivencia.En esta tesis se caracteriza la estructura de la comunidad de larvas de peces en verano e invierno en la costa catalana (Mediterráneo noroccidental), una zona con una gran variedad de condiciones ambientales y elevada actividad hidrodinámica. El objetivo es entender su variabilidad espacial e interanual en respuesta a cambios en las condiciones ambientales, incluyendo variables oceanográficas y procesos hidrodinámicos. En el contexto del cambio climático, la tesis describe los cambios a largo plazo en la estructura de las comunidades de larvas de peces en verano y pretende entender las interacciones entre las larvas de especies establecidas y las especies que están expandiendo su distribución hacia el norte.Para investigar la influencia de las condiciones ambientales invernales en la estructura de las comunidades de larvas de peces, se compararon dos inviernos, 2017 y 2018, con condiciones ambientales contrastadas. El de 2017 fue suave, mientras que el de 2018 fue más severo, con intensa mezcla vertical y formación de aguas profundas y “cascading” que potenciaron los intercambios de agua plataforma-talud. Se encontraron diferencias en la estructura de la comunidad de larvas de peces relacionadas con los procesos de intercambio plataforma-talud.Se detectó una gran heterogeneidad espacial en de las comunidades de larvas de peces en los veranos de 2003, 2004 y 2012, relacionada con factores ambientales, como la estructura de la plataforma continental, la diferencia latitudinal de la temperatura superficial, la productividad primaria y el nivel de estratificación. Las estructuras hidrodinámicas, como las inestabilidades de la Corriente del Norte y los remolinos anticiclónicos, también desempeñaron un papel importante en la configuración de estas comunidades.En verano, a lo largo de tres décadas, 1980, 2000 y 2010, se observó un aumento de la temperatura del mar y una disminución de la clorofila. Los cambios detectados en la composición y abundancia de la comunidad de larvas de peces se debieron, principalmente, a la presencia por primera vez de especies de aguas cálidas, o al aumento de su abundancia, en la década de 2000 en relación con la expansión hacia el norte de los adultos. Otras especies mostraron un descenso de su abundancia a lo largo del tiempo, probablemente debido a la disminución de la clorofila.En este trabajo se compararon cuantitativamente las probabilidades de supervivencia de las larvas de Engraulis encrasicolus (una especie establecida) y Sardinella aurita (una especie en expansión hacia el norte). Con este fin, se desarrolló un nuevo método, el “Box-Balance Model”, para evaluar el papel de las estructuras hidrodinámicas la mortalidad larvaria. El modelo reveló que, a pesar de que la tendencia al calentamiento contribuiría a la expansión de S. aurita, ésta aún no ha desarrollado una estrategia de adaptación tan exitosa como la de E. encrasicolus, una especie bien establecida en la zona.
  

FOTÓNICA

• BEATTIE EIZAGUIRRE, EDUARDO: Single rare earth ions for quantum computing nodes
  
  Autor/a: BEATTIE EIZAGUIRRE, EDUARDO
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: FOTÓNICA
  Departamento: Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 10/03/2025
  Fecha de FINAL de depósito: 21/03/2025
  Director/a de tesis: DE RIEDMATTEN, HUGUES
  Resumen de tesis: A pesar de décadas de investigación, la computación cuántica práctica y comunicación cuántica a larga distancia siguen sin estar a nuestro alcance debido a los grandes desafíos de las plataformas actuales. Los iones individuales de tierras raras (SREI) en estado sólido son una alternativa prometedora, con el potencial de formar nodos de computación cuántica con unos 100 qubits altamente conectados y con capacidad de interconexión fotónica. Las nanopartículas son ideales para este sistema, ya que permiten altas concentraciones de iones que fortalecen las interacciones sin comprometer la distinguibilidad espectral.Los experimentos con SREI se benefician de las cavidades ópticas, que mejoran la emisión gracias al efecto Purcell. La cavidad de fibra Fabry–Perot de acceso abierto, formada por un microespejo en la punta de una fibra y un espejo plano o de fibra, es especialmente versátil: permite integrar una amplia variedad de emisores en la superficie del espejo, ofrece fácil acceso óptico a través de la fibra y se puede ajustar tridimensionalmente. Esta flexibilidad ha permitido el estudio de diversos emisores cuánticos y materiales bidimensionales.Esta tesis presenta el trabajo que hicimos para desarrollar la plataforma SREI utilizando nanopartículas en cavidades de fibra. Comienza con una introducción a la computación cuántica, la comunicación cuántica con repetidores cuánticos y los iones de tierras raras como base para computadoras cuánticas, junto con una descripción de nuestro diseño experimental. A continuación se cubren los fundamentos teóricos, incluyendo cavidades ópticas, el efecto Purcell, las ecuaciones de Bloch ópticas y las estadísticas de luz de un solo fotón.La falta de nanoposicionadores comerciales adecuados para controlar nuestra cavidad de fibra nos llevó a diseñar uno propio. Este posicionador permitió la primera detección de iones individuales en nanopartículas. Estudiamos la transición ⁴I15/2 → ⁴I13/2 a 1535 nm en nanopartículas de Y₂O₃ de 150 nm de diámetro dopadas con 20 ppm de erbio e identificamos un ión con excelente estabilidad espectral, un ancho de línea de 3.8(3) MHz, y un g(2)(0) compatible con un emisor individual perfecto.Luego desarrollamos un segundo posicionador significativamente mejorado, con una estabilidad RMS de 2.5 pm, un rango de escaneo XY de 130 µm × 130 µm, y una modulación de cavidad en el rango de MHz, todo a 1.65 K en un criostato de ciclo cerrado. El amplio potencial de las cavidades de fibra aumenta el impacto de este dispositivo, convirtiéndolo en una de las principales contribuciones de esta tesis.Con este posicionador mejorado, realizamos un nuevo experimento para detectar interacciones entre iones individuales. Estudiamos la transición ³H₄ → ¹1D₂ a 619 nm en dos conjuntos de nanopartículas de Y₂O₃ dopadas con praseodimio, pero hasta ahora no conseguimos observar ninguna emisión de praseodimio en la cavidad. Para diagnosticar el problema, realizamos experimentos adicionales con un microscopio confocal, que confirmó la presencia de praseodimio en la mayoría de los objetos y encontró la resonancia de absorción cerca de la frecuencia esperada.La tesis termina con conclusiones y futuras líneas de investigación, incluyendo la modulación de la emisión y una nueva técnica de microscopía. Una reflexión final sobre este trabajo y los avances recientes en el campo presenta un futuro prometedor para las tecnologías de información cuántica.
  
• LI, GENG: Fourier Transform Infrared Spectroscopy of Twisted Bilayer Graphene
  
  Autor/a: LI, GENG
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: FOTÓNICA
  Departamento: Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 10/03/2025
  Fecha de FINAL de depósito: 21/03/2025
  Director/a de tesis: KOPPENS, FRANK
  Resumen de tesis: El objetivo de esta tesis es investigar la respuesta óptica infrarroja del grafeno bicapa retorcido (TBG) mediante espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR). Primero, utilicé un FTIR comercial para medir el TBG en el rango del infrarrojo medio a temperatura ambiente. Mejoré la técnica de fabricación del dispositivo y fabriqué los dispositivos TBG con un área grande y, al mismo tiempo, una baja inhomogeneidad. Observé que el TBG tiene abundantes características de absorción óptica que se originan a partir de las transiciones entre bandas que están determinadas únicamente por el ángulo de torsión.Luego, quiero investigar la transición entre bandas del TBG que se encuentra en el rango de terahercios, que desarrolla la banda plana del TBG que alberga efectos fuertemente correlacionados. Construí un FTIR casero que funciona tanto en el rango del infrarrojo medio como en el de los terahercios. Conecté el criostato con cuidado y logré un nivel de ruido eléctrico que se acerca al límite de ruido de Johnson. Al guiar la luz desde el FITR hacia el criostato, medí con éxito los estados de excitón en el dispositivo de grafeno bicapa de Bernal en un amplio rango espectral, lo que demuestra que el sistema está listo para futuros estudios experimentales de TBG.
  

INGENIERÍA AMBIENTAL

• BERGAS MASSÓ, ELISA: Modelling the atmospheric iron cycle in a changing climate
  
  Autor/a: BERGAS MASSÓ, ELISA
  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: 26/02/2025
  Fecha de FINAL de depósito: 11/03/2025
  Director/a de tesis: PEREZ GARCIA-PANDO, CARLOS | GONÇALVES AGEITOS, MARIA
  Resumen de tesis: El hierro es un elemento ubicuo que desempeña un papel crítico en el sistema terrestre. Es un micronutriente esencial requerido por la mayoría de los organismos para procesos vitales como la respiración, la fotosíntesis y la fijación de nitrógeno. En consecuencia, la biodisponibilidad del hierro es crucial, particularmente en los ecosistemas marinos, donde aproximadamente un tercio del oceáno está limitado por el hierro. Esto moldea la productividad oceánica y afecta su capacidad para capturar dióxido de carbono atmosférico. Comprender y cuantificar el aporte atmosférico de hierro biodisponible al océano es crítico, especialmente en el contexto actual de cambio climático acelerado.A pesar de su importancia, persisten brechas en el conocimiento sobre el ciclo atmosférico del hierro y sus implicaciones biogeoquímicas. Estas incluyen las inciertas contribuciones de fuentes clave como el polvo, los fuegos y la combustión de combustibles fósiles a la deposición de hierro biodisponible, la influencia de las actividades antropogénicas en el aporte futuro de hierro y las interacciones entre el hierro atmosférico y los ecosistemas marinos.Esta Tesis aborda estos puntos con los siguientes objetivos: (1) evaluar las contribuciones relativas de diferentes fuentes y procesos a la deposición de hierro soluble; (2) caracterizar la magnitud y el alcance de los efectos del hierro biodisponible en los ecosistemas marinos; (3) cuantificar cambios en la depsición de hierro soluble a lo largo de climas pasados, presentes y futuros; y (4) entender mejor los impactos de la actividad futura de incendios, subrepresentada en los datos de emisiones comúnmente utilizados, a la depsición de hierro soluble y la biogeoquímica oceánica.Para ello, se utiliza el modelo EC-Earth3-Iron; un Modelo del Sistema Terrestre que incorpora mecanismos avanzados de emisión y solubilización de hierro, así como los inventarios de emisiones más recientes. Difrerentes simulaciones realizadas con condiciones de climas preindustriales, actuales y futuros cuantifican la depsición de hierro soluble y exploran su sensibilidad a las incertidumbres en las trayectorias socioeconómicas futuras, así como en las emisiones de polvo e incendios. Además, comparaciones con observaciones satelitales proporcionan información sobre los vínculos entre el aporte atmosférico de hierro y la productividad en la superficie del océano.Los hallazgos de este trabajo proporcionan nuevos conocimientos sobre el ciclo atmosférico del hierro y sus implicaciones para la biogeoquímica oceánica, incluyendo una descripción detallada de los flujos de hierro soluble en la actualidad y su distribución espacial. Estas estimaciones se analizan más a fondo para resaltar el impacto de grandes eventos de deposición puntual en la biogeoquímica global del océano, observándose respuestas positivas generalizadas en las concentraciones de clorofila superficial derivadas de satélites en los días posteriores a grandes eventos de entrada de hierro. Otro hallazgo clave es la alta sensibilidad de la deposición de hierro soluble a la acidez de los aerosoles y los ligandos orgánicos, con simulaciones que muestran que las tendencias socioeconómicas han alterado significativamente estos niveles y los flujos de hierro desde la Revolución Industrial, y que continuaran haciendolo hasta finales de este siglo. Finalmente, estimaciones mejoradas de las emisiones futuras de incendios indican cambios significativos en los patrones de la deposición de hierro soluble, sugiriendo un aumento aproximado del 20% en el Atlántico Norte en ciertos escenarios futuros.Este trabajo mejora la comprensión sobre el ciclo atmosférico del hierro y su papel en la regulación de la productividad oceánica, subraya la importancia de mejorar la representación de los procesos atmosféricos del hierro en los Modelos del Sistema Terrestre para predecir mejor los escenarios climáticos futuros y describe posibles líneas de investigación futura.
  

INGENIERÍA BIOMÉDICA

• ZIVANIC, MILICA: Cold plasma-treated hydrogels for multimodal cancer therapy
  
  Autor/a: ZIVANIC, MILICA
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: INGENIERÍA BIOMÉDICA
  Departamento: Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales (CEM)
  Modalidad: Convenio Cotutela
  Fecha de depósito: 10/03/2025
  Fecha de FINAL de depósito: 21/03/2025
  Director/a de tesis:
  Resumen de tesis: El plasma frío a presión atmosférica (en adelante simplemente plasma) es un gas débilmente ionizado que ha ganado atención como un tratamiento económico contra el cáncer, bien tolerado y que se dirige selectivamente al metabolismo redox alterado de las células malignas. La escasa profundidad de penetración del plasma directo en los tejidos, limita sus aplicaciones clínicas a dianas superficiales. Los hidrogeles tratados con plasma (PTHs) emergen como vehículos para la administración local de especies reactivas de oxígeno y nitrógeno derivadas del plasma (RONS) hacia tejidos internos. Para preparar un PTH, una solución acuosa que contiene concentraciones bajas de polímeros se expone al plasma para enriquecerla con RONS y luego se reticula en una red tridimensional formando un hidrogel que atrapa los RONS en su interior. Una vez en contacto con la diana, los RONS pueden difundirse desde el PTH y, por encima de un umbral, causar daño irreversible y muerte de las células cancerosas. Los PTHs podrían ampliar la aplicación clínica del plasma no solo actuando como vehículos de RONS, sino también como una plataforma físico-química versátil que puede incorporar diferentes polímeros bioactivos o medicamentos para efectos terapéuticos combinados, como se explora por primera vez en esta Tesis.Esta Tesis propone y sigue un ciclo iterativo de trabajo para el desarrollo y caracterización de los PTHs. Aquí, se eligió alginato como biopolímero para la preparación de PTHs, debido a su biocompatibilidad, relevancia y versatilidad en la investigación biomédica, así como a su capacidad para reticular bajo condiciones suaves. En primer lugar, se identificó un protocolo optimizado para la preparación de PTH a base de alginato, con el fin de asegurar una alta retención de RONS terapéuticos durante el proceso de reticulación y obtener una formulación inyectable con comportamiento pseudoplástico para una administración mínimamente invasiva y adaptable en forma. Antes de esta Tesis, la caracterización biológica de los PTHs estaba limitada a la evaluación de su de citotoxicidad en cáncer. Aquí, por primera vez, se observó la capacidad de un PTH para inducir muerte celular inmunogénica. Se observó que las células de osteosarcoma tratadas con PTH son fagocitadas con mayor frecuencia cuando se co-cultivan con células dendríticas inmaduras derivadas de monocitos humanos aislados de donantes de sangre sanos. Tras la caracterización fisicoquímica y biológica inicial, se investigó la viabilidad y eficacia de incorporar una modalidad terapéutica secundaria a PTH. Para ello, se introdujo un polímero bioactivo o un agente de quimioterapia en la formulación de PTH de alginato para obtener efectos biológicos superiores a los proporcionados por los RONS derivados del plasma o en sinergia con ellos. Estos efectos se observaron en un modelo relevante de cáncer, donde tumores tridimensionales y vascularizados se cultivaron en la membrana de un huevo de gallina fertilizado (in ovo), permitiendo estudiar las células cancerosas en un entorno tumoral más similar a uno nativo con mayor relevancia clínica. Los modelos tumorales in ovo emergen como modelos rentables y eficaces y pueden ayudar a reemplazar, reducir y refinar los experimentos in vivo en la investigación preclínica. En contraste con las monoterapias (PTH o fármaco), que no mostraron efecto in ovo, tras una sola administración de la PTH-fármaco co-terapia, se podría disminuir el peso del tumor de osteosarcoma y la expresión de una proteína relacionada con la resistencia al tratamiento.En conjunto, el trabajo presentado en esta Tesis Doctoral ha contribuido a establecer los PTH dentro de la comunidad del plasma como una modalidad de tratamiento novedosa que podría ampliar las aplicaciones clínicas del plasma. Además, ha proporcionado una prueba de concepto de que los PTHs podrían utilizarse como plataformas duales versátiles para el manejo multimodal del cáncer.
  

INGENIERÍA DE LA CONSTRUCCIÓN

• RAMONELL CAZADOR, CARLOS: Graph-driven digital twins as assistants to bridge maintenance
  
  Autor/a: RAMONELL CAZADOR, CARLOS
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: INGENIERÍA DE LA CONSTRUCCIÓN
  Departamento: Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental (DECA)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 10/03/2025
  Fecha de FINAL de depósito: 21/03/2025
  Director/a de tesis: CHACÓN FLORES, ROLANDO ANTONIO
  Resumen de tesis: Los puentes son componentes vitales de las infraestructuras de transporte que se enfrentan a una falta generalizada de resiliencia debido su envejecimiento y a las cambiantes condiciones ambientales. Encontrar métodos más eficientes para monitorizar las redes de puentes y planificar efectivamente su mantenimiento es crucial para mantener niveles de servicio razonables. Simultáneamente, los gemelos digitales están emergiendo en diversas industrias como réplicas digitales dinámicas de activos físicos, que se actualizan continuamente con información de sus contrapartes físicas y sirven como base para el desarrollo de herramientas digitales que mejoren los flujos de trabajo en los procesos de toma de decisiones a lo largo del ciclo de vida de cualquier producto.Esta tesis traslada el concepto de gemelos digitales al ámbito del mantenimiento de puentes y presenta un marco para el desarrollo de sistemas de gemelos digitales impulsados por grafos con el objetivo asistir a los gestores de puentes en el seguimiento del estado de su cartera de activos.Con este propósito, se presentan dos sistemas diferentes como pruebas de concepto: el Sistema A y el Sistema B. Ambos sistemas están basados en la nube, son modulares, y utilizan grafos para integrar múltiples fuentes de datos que describen los puentes, su contexto y procesos de monitorización relevantes para su mantenimiento. Los sistemas se prueban con datos reales correspondientes a dos casos de estudio que representan puentes de carretera y ferrocarril en la red de infraestructuras española. A través de estos demostradores, los sistemas de gemelos digitales se desarrollan para integrar semánticamente BIM, GIS, series temporales de sensores y datos relacionados con los resultados de procesos de mantenimiento estructurados según regulaciones regionales.El Sistema A se enfoca en alojar gemelos digitales de puentes individuales. Utiliza grafos LPG para interconectar datos IFC con datos de sensores IoT y los resultados de inspecciones visuales y pruebas de carga. La integración de datos se logra al hacer coincidir los GUIDs los de datos contenidos el grafo con los datos almacenados en las diferentes bases de datos y sistemas conectados. La implementación del sistema se demuestra a través de una plataforma web, que contiene aplicaciones que permiten visualizar e interactuar con datos contextualizados de inspecciones y pruebas de carga.El Sistema B se enfoca en interconectar múltiples gemelos digitales de puentes que se encuentran dentro de una misma red. Emplea un grafo de conocimiento construido a partir de grafos basados en RDF y un conjunto de ontologías. El sistema integra datos geográficos según los modelos de datos INSPIRE, modelos IFC y datos de inspecciones visuales. El sistema presenta un enfoque de gestión de datos basado en estratos, que gestionan y compartimentan subconjuntos de información, e implementa el estándar ICDD para intercambiar datos de los grafos con vínculos a documentos. La implementación del sistema se demuestra a través de un conjunto de escenarios ficticios que simulan interacciones entre administradores de puentes y terceros.A través de estos sistemas, esta tesis demuestra la utilidad de las tecnologías de grafos en el desarrollo de gemelos digitales de puentes alineados con los estándares y prácticas actuales de la industria. Enfatiza las ventajas del enfoque basado en grafos de conocimiento para simplificar las interacciones con aplicaciones conectadas, permitir el desarrollo de aplicaciones desacopladas y mejorar la escalabilidad y expansibilidad del sistema con nuevos conjuntos de datos. No obstante, la implementación real de estos sistemas requiere más validación y casos de uso, así como la colaboración entre desarrolladores de sistemas, administradores, academia y partes interesadas de la industria para generar un ecosistema digital coherente que mejore la eficiencia y la productividad de las prácticas en el mantenimiento de puentes.
  

INGENIERÍA ELÉCTRICA

• AL HANAINEH, WAEL HASAN AHMAD: Designing and Development of Secure Protection Strategies for Distribution Network Integrated with Distributed Energy Resources
  
  Autor/a: AL HANAINEH, WAEL HASAN AHMAD
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: INGENIERÍA ELÉCTRICA
  Departamento: Departamento de Ingeniería Eléctrica (DEE)
  Modalidad: Compendio de publicaciones
  Fecha de depósito: 10/03/2025
  Fecha de FINAL de depósito: 21/03/2025
  Director/a de tesis: MATAS ALCALA, JOSE | GUERRERO ZAPATA, JOSEP MARIA
  Resumen de tesis: La generación de electricidad incorpora cada vez más sistemas de Generación Distribuida (GD), basados principalmente en solar y eólica, en los sistemas de distribución (SD), ofreciendo beneficios como mayor fiabilidad, mejor calidad de energía y reducción de emisiones de gases de efecto invernadero. No obstante, su integración plantea desafíos como sobretensiones, fluctuaciones de voltaje y desequilibrios por sincronización inadecuada con la red. Además, las GD alteran las corrientes de cortocircuito, exigiendo ajustes en los relés de protección. Con una mayor penetración de GD, las redes de distribución se vuelven más complejas, requiriendo sistemas de protección avanzados para manejar flujos de potencia bidireccionales, que desafían los esquemas existentes. Las GD basadas en inversores ( eolica y fotovoltaica) generan menores corrientes de falla, reduciendo la efectividad de los métodos tradicionales de detección de fallas y aumentando el riesgo de cegar las protecciones y generando disparos falsos.Esto resalta la necesidad de detección precisa de fallas, localización efectiva y respuestas rápidas. Desconectar GD durante fallas es cada vez menos viable, requiriendo esquemas de protección que minimicen desconexiones innecesarias y aborden limitaciones como resistencia de falla, condiciones de carga previa y ruido. Las técnicas tradicionales de localización de fallas son a menudo lentas e imprecisas, lo que enfatiza la necesidad de sistemas avanzados.El análisis de la Distorsión Armónica Total (THD) ha mostrado efectividad para detectar fallas en sistemas con perfiles armónicos complejos, ya que las fallas aumentan la distorsión armónica, convirtiendo el monitoreo de THD en un indicador clave. Sin embargo, los sistemas de protección en redes con alta penetración de GD, especialmente las basadas en inversores, están poco explorados, y los algoritmos actuales rara vez utilizan THD.Para abordar esto, se proponen tres sistemas de protección innovadores basados en el contenido armónico del voltaje para detectar y localizar fallas en SD de media tensión (MV). El primer sistema combina mediciones de THD, amplitud de voltaje y componentes de secuencia cero usando un algoritmo de máquinas de estados finitos (FSM). Este se centra en armónicos de tercer orden (triple-n), únicos de puntos neutrales de inversores, donde las caídas de voltaje amplifican el THD, calculado mediante el método MSOGI. Sin embargo, depende de comunicación, lo que podría limitar su robustez.Para superar esta limitación, se introduce un sistema de dos capas. La primera emplea SOGI-FLL para monitorear la red de manera eficiente, comparando promedios de THD antes y durante fallas. La segunda capa usa un algoritmo sin comunicación basado en componentes de secuencia positiva y negativa para localizar fallas, operando de forma independiente y garantizando fiabilidad incluso sin comunicación, aunque con detección más lenta.Finalmente, se propone un tercer sistema de prioridad que combina las dos capas. La primera actúa como mecanismo principal de detección basado en comunicación, y la segunda como respaldo en caso de fallos de comunicación, analizando localmente las componentes de voltaje. Estos sistemas se validan frente a diversos métodos de protección en condiciones variadas, demostrando su efectividad.
  

INGENIERÍA MECÁNICA, FLUIDOS Y AERONÁUTICA

• MORENO MARTÍN, SIRO: Collocation methods for the synthesis of graceful robot motions
  
  Autor/a: MORENO MARTÍN, SIRO
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: INGENIERÍA MECÁNICA, FLUIDOS Y AERONÁUTICA
  Departamento: Departamento de Ingeniería Mecánica (EM)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 10/03/2025
  Fecha de FINAL de depósito: 21/03/2025
  Director/a de tesis: CELAYA LLOVER, ENRIC | ROS GIRALT, LLUIS
  Resumen de tesis: Un movimiento grácil puede definirse informalmente como el que observamos en los movimientos naturales ejecutados por animales y humanos, que se caracterizan por ser ágiles, eficientes y fluidos. La generación de movimientos robóticos gráciles suele acometerse mediante la minimización de funciones de coste que implican no sólo la longitud de la trayectoria, sino también aspectos relacionados con la suavidad, como la derivada temporal de la aceleración, denominada sobreaceleración (jerk en inglés), o la de los controles. Un enfoque muy utilizado para calcular trayectorias óptimas es la colocación directa, una técnica que convierte el problema de control óptimo en tiempo continuo en un problema de programación no lineal de dimensión finita. La técnica de colocación consiste en discretizar la trayectoria utilizando los denominados puntos de colocación e imponiendo las restricciones de la dinámica en dichos puntos. Sin embargo, la formulación de la mayoría de los métodos de colocación asumen que el sistema se rige por una EDO de primer orden, mientras que los sistemas robóticos suelen describirse mediante EDOs de segundo orden o superior. En consecuencia, la práctica habitual consiste en convertir inicialmente esas EDOs a la forma de primer orden mediante la introducción de nuevas variables y la adición de nuevas ecuaciones que vinculan esas variables con sus homólogas integrales. Un efecto de esta transformación que a menudo se pasa por alto es que genera incoherencias entre la trayectoria de cada variable y la de su derivada temporal. Esto es así porque un método de colocación sólo impone las relaciones diferenciales en los puntos de colocación, pero no entre dichos puntos. Un examen más detallado de este efecto revela que las ecuaciones de la dinámica, que deberían satisfacerse en los puntos de colocación, en realidad se incumplen en ellos, a pesar de que aparentemente hayan sido impuestas. Esta tesis introduce nuevos métodos de colocación diseñados para superar estos problemas. Específicamente, desarrollamos versiones mejoradas de los esquemas de colocación por tramos y pseudoespectrales más populares, incluyendo los métodos trapezoidal y Hermite-Simpson, así como los métodos LG, LGR y LGL. Los nuevos algoritmos son capaces de tratar ecuaciones diferenciales de orden M ≥ 1 arbitrario sin necesidad de convertirlas a la forma de primer orden. En todos ellos, la trayectoria obtenida para cada variable coincide exactamente con la derivada temporal de su correspondiente variable integral, y las restricciones de la dinámica se satisfacen con precisión en los puntos de colocación. En muchos casos, estas propiedades permiten reducir drásticamente el error dinámico de las trayectorias obtenidas lo que significa que las ecuaciones que gobiernan el sistema se respetan mejor a lo largo de todo el horizonte temporal del problema. Nuestros métodos también proporcionan trayectorias más suaves que las de los métodos convencionales, y permiten tratar fácilmente variables como la sobreaceleración o la derivada temporal de los controles en la función de coste. También se propone un algoritmo hp de refinamiento adaptativo para combinar las ventajas de nuestros métodos por tramos y pseudoespectrales con el fin de acelerar la convergencia hacia las soluciones.
  

MATEMÁTICA APLICADA

• VILAR ALGUERÓ, RICARD: QUANTUM ANALOGS OF CLASSICAL CODES
  
  Autor/a: VILAR ALGUERÓ, RICARD
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: MATEMÁTICA APLICADA
  Departamento: Facultad de Matemáticas y Estadística (FME)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 07/03/2025
  Fecha de FINAL de depósito: 20/03/2025
  Director/a de tesis: BALL MARKS, SIMEON MICHAEL
  Resumen de tesis: El enfoque principal de esta tesis son los códigos estabilizadores, un tipo de código de corrección de errores utilizado para corregir la información cuántica que ha sido corrompida por el ruido. Introducimos varias nuevas construcciones generales de códigos estabilizadores. En particular, utilizamos una de estas construcciones para definir códigos de CRC cuánticos, un código de corrección de errores que se utiliza en información clásica para corregir errores en ráfaga. Mostramos cómo utilizar una versión cuántica de dichos códigos para corregir errores en ráfaga en sistemas de bits cuánticos. Incluimos una descripción geométrica de los códigos estabilizadores, ampliando construcciones previas que solo funcionan para el caso de qubits a sistemas cuánticos en los que las partículas cuánticas tienen dimensión local p, donde p es cualquier número primo. Finalmente, reducimos el problema de determinar cuándo un código de Reed-Solomon generalizado está contenido en su dual hermitiano y, por lo tanto, puede ser utilizado para construir un código estabilizador. Esta reducción nos permite determinar la longitud más corta y más larga de los códigos de Reed-Solomon generalizados que están contenidos en su dual hermitiano, verificando una conjetura de Grassl y Rötteler.
  

TEORÍA DE LA SEÑAL Y COMUNICACIONES

• HERNÁNDEZ CHULDE, CARLOS EFRÉN: Software defined networking for autonomous and secure optical networks
  
  Autor/a: HERNÁNDEZ CHULDE, CARLOS EFRÉN
  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: 04/03/2025
  Fecha de FINAL de depósito: 17/03/2025
  Director/a de tesis: CASELLAS REGI, RAMON | MARTINEZ RIVERA, RICARDO VICTOR
  Resumen de tesis: La creciente complejidad y exigencias de las redes de telecomunicaciones modernas hacen necesario el desarrollo de sistemas autónomos y seguros que garanticen unas comunicaciones eficientes, fiables y seguras. La integración de tecnologías avanzadas como la Inteligencia Artificial (IA) y el Aprendizaje Automático (ML) junto con la Distribución Cuántica de Claves (QKD) en las redes ópticas responde a estas necesidades. Esta integración permite la creación de redes que pueden automatizar eficientemente sus operaciones al tiempo que garantizan los más altos estándares de seguridad. En este contexto, esta tesis explora el uso de Redes Definidas por Software (SDN) para el avance de redes ópticas autónomas y seguras, en particular Redes Ópticas Elásticas (EONs). La investigación se centra en la mejora de la eficiencia y la seguridad de las redes para hacer frente a la creciente complejidad y demanda de comunicaciones seguras, de alta capacidad y baja latencia.La tesis doctoral investiga la aplicación de ML, específicamente Aprendizaje Profundo por Refuerzo (DRL) y Redes Neuronales Gráficas (GNN) para abordar retos clave en la gestión y optimización de EONs. El objetivo principal es desarrollar soluciones autónomas e inteligentes para el aprovisionamiento dinámico de servicios, la asignación de recursos y la gestión del espectro. Una aportación significativa de este trabajo es el desarrollo de novedosos enfoques basados en DRL para el enrutamiento y la asignación del espectro (RSA). Estos métodos están diseñados para gestionar de forma adaptativa los recursos de red en tiempo real, superando las limitaciones de los algoritmos RSA tradicionales y estáticos. Al considerar la latencia como un factor clave, el mecanismo RSA basado en DRL garantiza el aprovisionamiento eficiente de aplicaciones sensibles a la latencia y mejora las métricas generales de rendimiento de la red, como la latencia y el rendimiento. La tesis también examina el aprovisionamiento dinámico y la ubicación óptima de funciones de red virtuales (VNF) mediante DRL y GNN. Esta combinación de tecnologías permite una asignación más eficiente de los requisitos de recursos a la infraestructura física, facilitando sistemas de gestión de red escalables y flexibles.La investigación también incluye una validación experimental de las soluciones propuestas. Se implementó una prueba de concepto (PoC) para demostrar la integración de los modelos DRL en un plano de control SDN. Para ello se externalizó el cálculo de la ruta a una entidad dedicada que asiste al controlador SDN en la función de selección de ruta y espectro. Los resultados experimentales confirmaron la aplicabilidad práctica del enfoque DRL para apoyar funciones de control seleccionadas en infraestructuras EON operativas.Además, la investigación explora la coexistencia de la Distribución de Claves Cuánticas Variable Continua (CV-QKD) y los canales clásicos dentro de las EON, lo que resulta esencial para garantizar la seguridad de las comunicaciones en la era de la computación cuántica. Para abordar el reto de las interferencias de ruido de los canales clásicos de alta potencia sobre los canales cuánticos sensibles, la tesis introduce estrategias de asignación dinámica del espectro aprovechando SDN. Estas estrategias optimizan el uso de los recursos espectrales y minimizan las interferencias de ruido, garantizando un funcionamiento seguro y eficiente de la red integrada.En resumen, esta tesis aporta avances significativos en el campo de las redes ópticas autónomas y seguras mediante la integración de técnicas avanzadas de ML, contribuyendo al desarrollo de EON ágiles, de alta capacidad, fiables y seguras para las telecomunicaciones del futuro.
  

TEORÍA E HISTORIA DE LA ARQUITECTURA

• LIZÁRRAGA SÁNCHEZ, SALVADOR: Bacardí Tultitlán, México. Mies van der Rohe
  
  Autor/a: LIZÁRRAGA SÁNCHEZ, SALVADOR
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: TEORÍA E HISTORIA DE LA ARQUITECTURA
  Departamento: Departamento de Teoría e Historia de la Arquitectura y Técnicas de Comunicación (THATC)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 03/03/2025
  Fecha de FINAL de depósito: 14/03/2025
  Director/a de tesis: GARCIA ESTEVEZ, CAROLINA BEATRIZ | ROVIRA GIMENO, JOSE MARIA | ROVIRA GIMENO, JOSE MARIA
  Resumen de tesis: Esta tesis se centra en el Edificio de oficinas para Bacardí y Cía S. A. en Tultitlán, México, que Mies van der Rohe y su equipo diseñaron y construyeron de 1958 a 1961. En el proceso estuvieron involucradas varias compañías mexicanas –Knoll Internacional de México S. A., Constructora Maya, Campos hermanos y SACMAG de México–. Para su construcción, los arquitectos de Mies –Gene Summers, Jan Lippert y Friedrich Wagner– hicieron decenas de viajes desde Chicago hasta Tultitlán, mientras que Mies visitó México solo una vez. La tesis tiene dos objetos de estudio principales. El primero es el archivo, que contiene alrededor de mil documentos relativos al edificio mexicano resguardados en el archivo Mies van der Rohe del MoMA –cientos de cartas, telegramas, fotografías, croquis y planos–. El segundo es la arquitectura mismo, cuya materialidad peculiar es contrastada con la información del archivo.El edificio de Tultitlán se sitúa en los márgenes de la historia de la arquitectura mexicana, de la de Mies y, por lo tanto, de la de la arquitectura occidental. Sin embargo, al extraer el objeto de esa posición marginal y forzarlo a tomar una posición central, arrastra consigo a toda una cultura arquitectónica y obliga a los discursos hegemónicos de aquellas historias a reconstruirse, o por lo menos a ser cuestionados. La disección sin prejuicios del archivo y de su edificio pone a prueba la frase del historiador Manfredo Tafuri que dice que posicionarse en “un ángulo de observación particular permite forzar a hechos mudos en sí mismos a volverse elocuentes.” Entre otros, el archivo nos obliga a colocarnos en el particular ángulo de visión de sus personajes secundarios para entenderlos como principales y elocuentes; en el escorzo de una ciudad marginal para la historia de la arquitectura occidental que nos demuestra que en realidad devino en un centro internacional; y el de una realidad tecnológica y constructiva que permitía la materialización de un edificio de Mies, pero con métodos distintos a los de un país rico; entre muchos otros. La investigación no esconde un conflicto inevitable entre la “palabra histórica” de nuestro presente y la de los documentos de otra época –porque las cartas, planos, publicaciones y películas utilizadas en esta investigación fueron creados en una realidad que dejó de existir–. Dicho de otra forma, por un lado, se forzó a los documentos a hablar en un idioma desconocido para ellos –el nuestro– y, al mismo tiempo, se les dejó hablar con toda libertad, sin intentar ocultar sus contradicciones en aras de una supuesta congruencia histórica o científica aceptable por el presente. Esa colisión de tiempos obligó a buscar apoyo en otros lenguajes, disciplinas y personajes –desde Florence Schust Knoll y Lina Bo, hasta el cine popular de oficinas– para hacer inteligibles el contexto transnacional que permitieron la existencia de los objetos de estudio de esta tesis: el archivo de las oficinas de Bacardí en Tultitlán y su arquitectura.