Escuela de Doctorado

Fecha de lectura: 16/07/2026

• GARCIA RECASENS, POL: Optimizing efficiency and integrity in collaborative AI systems
  
  Autor/a: GARCIA RECASENS, POL
  Programa: ARQUITECTURA DE COMPUTADORES
  Departamento: Departamento de Arquitectura de Computadores (DAC)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 22/06/2026
  Fecha de lectura: 16/07/2026
  Hora de lectura: 10:00
  Lugar de lectura: C6-E106
  Director/a de tesis: BERRAL GARCÍA, JOSEP LLUÍS | TORRES VIÑALS, JORDI
  Resumen de tesis: Los sistemas modernos de inteligencia artificial (IA) se despliegan cada vez más en entornos colaborativos donde los usuarios comparten datos, computación o infraestructura. El diseño de estos sistemas se basa en premisas cooperativas que se incumplen rutinariamente en la práctica. Estas infracciones degradan tanto la eficiencia como la integridad a lo largo de todo el ciclo de vida de la IA, malgastando recursos computacionales y corrompiendo los resultados del sistema. Por ejemplo, los participantes pueden no contribuir de manera honesta al aprendizaje federado, la memoria puede sobreasignarse en entornos de servicio para múltiples usuarios, y los ejemplos utilizados para la generación de datos pueden estar sesgados o manipulados de forma adversaria.Esta tesis demuestra que, diseñando mecanismos que siguen siendo efectivos cuando fallan las premisas cooperativas, el ciclo de vida de la IA se puede adaptar a despliegues descentralizados manteniendo la robustez ante participantes desalineados o adversariales. Demostramos esta afirmación mediante tres contribuciones orientadas al entrenamiento, el servicio y la generación de datos, respectivamente.En primer lugar, esta tesis propone FRIDA, un sistema de detección que readapta los ataques adversariales de privacidad para detectar usuarios aprovechados (free-riders) en el aprendizaje federado. En lugar de utilizar señales estadísticas indirectas que los free-riders avanzados pueden imitar, FRIDA mide directamente la evidencia de un entrenamiento local genuino. Nuestra evaluación muestra que FRIDA detecta free-riders adaptativos que evaden las defensas existentes basadas en características.En segundo lugar, esta tesis caracteriza la frontera de rendimiento-latencia en el servicio de modelos de lenguaje pequeños (SLM) e identifica que el límite de rendimiento óptimo de Pareto es alcanzable dentro de un único acelerador. Mediante un análisis de bajo nivel de la GPU, demostramos que este límite es causado por la saturación de las comunicaciones en la memoria DRAM cuando se ejecuta el mecanismo de atención, y no por la saturación de cómputo como se asume habitualmente. Partiendo de este análisis, introducimos el Asesor de Configuración de Lotes (Batching Configuration Advisor), que recomienda tamaños de lote y asignaciones de memoria que respetan las restricciones de latencia sin sobreaprovisionar, liberando recursos para cargas de trabajo concurrentes y alcanzando mejoras de rendimiento de hasta el 33,7\%.En tercer lugar, esta tesis caracteriza la propagación de sesgos adversariales en contexto como una nueva superficie de ataque en la generación de datos tabulares de forma colaborativa basada en grandes modelos de lenguaje (LLM). Demostramos que los sesgos estadísticos en los ejemplos del prompt se propagan sistemáticamente a los datos sintéticos generados, y que un usuario malicioso puede amplificar este efecto inyectando ejemplos alineados con las características para atacar subgrupos específicos sin degradar las métricas de utilidad estándar. Evaluamos estrategias de mitigación, incluyendo restricciones de paridad estadística y el equilibrio de frecuencias, demostrando que, si bien atenúan la propagación del sesgo, la sensibilidad de los LLM a los ejemplos adversariales en contexto sigue siendo un reto persistente.Estos resultados demuestran que tener en cuenta explícitamente el fracaso de las premisas cooperativas permite obtener sistemas de IA significativamente más eficientes y fiables en la totalidad del entrenamiento, la ejecución y la generación de datos.
  

• GOYZUETA MEJÍA, ZARELA MÓNICA: L'orientació de client a partir de l'experiència educativa: la perspectiva d'estudiants de pregrau a les universitats privades del Perú
  
  Autor/a: GOYZUETA MEJÍA, ZARELA MÓNICA
  Programa: ADMINISTRACIÓN Y DIRECCIÓN DE EMPRESAS
  Departamento: Departamento de Organización de Empresas (OE)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 08/06/2026
  Fecha de lectura: pendiente
  Hora de lectura: pendiente
  Lugar de lectura: pendiente
  Director/a de tesis: CONSOLACION SEGURA, CAROLINA MARIA | BARREDO IBAÑEZ, DANIEL
  Resumen de tesis: El neoliberalismo, como modelo de gobernabilidad global, ha promovido la competencia y la eficiencia del mercado como pilares del progreso económico y social. Su influencia ha permeado diversos sectores, y la educación superior no ha sido la excepción. En este ámbito, dicha ideología ha impulsado la aparición de la marketización, una tendencia que concibe el sistema educativo bajo un modelo de oferta y demanda, donde la educación es entendida como un bien o servicio que se puede adquirir, y cuyo valor se mide principalmente por el retorno económico que genera. En este contexto, surge la metáfora del estudiante como cliente, un concepto de origen empresarial que posiciona al estudiante como el consumidor central de un servicio educativo experiencial, orientado a ofrecerle una formación académica satisfactoria para su desarrollo profesional.Este fenómeno ha generado un amplio y antagónico debate en la literatura; no obstante, las investigaciones han profundizado poco en la experiencia educativa como variable determinante del perfil del estudiante cliente. Además, la mayoría de los estudios se concentran en Europa y Estados Unidos, por lo que Latinoamérica —y particularmente el Perú— sigue siendo un contexto poco explorado.En este marco, el propósito de esta tesis doctoral es analizar cómo se configura la orientación de cliente en estudiantes de pregrado de universidades privadas del Perú, considerando las dimensiones de su experiencia educativa, la influencia de variables demográficas y la perspectiva de expertos académicos. Para ello, se adoptó un enfoque metodológico mixto.En primer lugar, se realizó una revisión sistemática de la literatura sobre la metáfora del estudiante como cliente (2000–2022) en las bases de datos Scopus y Web of Science, identificándose 83 estudios que cumplieron con los criterios de elegibilidad. En segundo lugar, se adaptó al contexto peruano la escala SCOQ (Student Customer Orientation Questionnaire) de Koris y Nokelainen (2015), a partir de la cual se recolectaron 798 encuestas en tres universidades privadas. Los datos fueron analizados mediante un análisis factorial exploratorio, que permitió identificar las dimensiones de la experiencia educativa que definen la orientación de clientes en estudiantes peruanos. Posteriormente, se aplicó un modelo de regresión múltiple para evaluar la influencia de variables demográficas. Finalmente, los resultados fueron triangulados con 12 entrevistas en profundidad a expertos académicos, con el fin de contrastar y enriquecer los hallazgos.Los resultados de la investigación revelan cuatro hallazgos principales. En primer lugar, la literatura se estructura en dos enfoques predominantes: una perspectiva crítica, centrada en los riesgos de mercantilización y el debilitamiento del rigor académico, y una perspectiva relacional, que concibe al estudiante como coproductor del servicio educativo. En segundo lugar, la adaptación del instrumento SCOQ al contexto peruano permitió, a través de un análisis factorial exploratorio, identificar cinco factores de la experiencia educativa, evidenciándose que en cuatro de ellos los estudiantes exhiben una orientación de cliente. En contraste, la autoexigencia positiva constituye el único factor en el que no se observa dicha orientación, lo que evidencia un perfil híbrido del estudiante peruano, quien combina demandas de servicio con responsabilidad académica. En tercer lugar, el análisis de regresión múltiple, si bien con capacidad explicativa limitada, mostró que algunas variables demográficas poseen valor predictivo, destacando el año de estudios como el factor más influyente. Finalmente, la triangulación con expertos evidenció que los docentes adoptan una postura de aceptación condicionada, en la que reconocen ciertas expectativas de los estudiantes, pero subordinan su validez a la preservación del rigor académico y la autonomía docente.
  

• JADOON, MUHAMMAD AWAIS: Machine Learning-based Random Access Techniques for Massive Connectivity
  
  Autor/a: JADOON, MUHAMMAD AWAIS
  Programa: TEORÍA DE LA SEÑAL Y COMUNICACIONES
  Departamento: Departamento de Teoría de la Señal y Comunicaciones (TSC)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 08/06/2026
  Fecha de lectura: 16/07/2026
  Hora de lectura: 11:30
  Lugar de lectura: Auditorium B6 Building, Av. Carl Friedrich Gauss, 11, PMT, Castelldefels (Barcelona)
  Director/a de tesis: NAVARRO RODERO, MÒNICA | PASTORE, ADRIANO
  Resumen de tesis: El 5G y su evolución a nuevos sistemas de información y comunicación contempla la comunicación masiva entre sensores y dispositivos máquina (mMTC) como uno de los principales casos de uso. Más allá de dar soporte a redes ultradensas de dispositivos de baja complejidad, bajo consumo y que funcionan con baterías, las características de tráfico de los datos difieren significativamente de las comunicaciones tradicionales, donde la implicación humana es más explícita. Las comunicaciones asociadas a mMTC se caracterizan por ser mucho más esporádicas, descoordinadas y a menudo basadas en acontecimientos. Gestionar el acceso al medio para un número masivo de dispositivos es uno de los retos centrales en mMTC. Los esquemas tradicionales basados en la asignación previa de recursos (scheduling), o bien los enfoques de acceso aleatorio (RA) sin reserva, a menudo incurren en señalización excesiva, altas tasas de colisión y ofrecen una adaptabilidad limitada en entornos donde los patrones de tráfico varían. Estas necesidades requieren el diseño de nuevos esquemas de acceso al medio que puedan escalar en número de dispositivos, hasta valores muy elevados.En esta tesis, utilizamos el aprendizaje por refuerzo multiagente (MARL) para diseñar políticas distribuidas de acceso aleatorio sin reserva previa de los recursos, que se adapten a las condiciones de tráfico de datos dinámicos y que sean factibles para dar servicio de forma masiva. Primero hemos desarrollado un entorno de aprendizaje automático para un solo canal donde los dispositivos aprenden la política de transmisión mediante la retroalimentación de un bit por el canal de difusión, así como de la memoria intermedia local (buffer) con los estados de los paquetes, aplicando un algoritmo de red the valores Q profunda (DQN). Aunque, bajo tráfico regular de Poisson, esta solución supera en rendimiento de tasa de transmisión y equidad a las técnicas convencionales basadas en retroceso exponencial (EB), se basa en un marco de entrenamiento de un solo agente y no aprovecha completamente el principio de entrenamiento centralizado y ejecución distribuida (CTDE). Reconociendo la importancia de la escalabilidad y la coordinación efectiva en redes grandes, hemos adoptado algoritmos avanzados MARL, como las redes de descomposición de valores (VDN) y QMIX, en los que se calcula un valor Q global a partir de valores Q individuales, aprovechando así la información de la red global durante el entrenamiento.Para evaluar la equidad, introducimos la métrica llamada edad de los paquetes (AoP), que cuantifica la obsolescencia de los paquetes no transmitidos en las memorias intermedias del dispositivo. A continuación, hemos ampliado los modelos para adaptarnos a otros modelos de tráfico con llegadas a ráfagas y correladas, demostrando que los esquemas MARL propuestos pueden adaptarse eficazmente a la activación repentina del dispositivo o a los patrones de llegada cambiantes. Mostramos cómo la identificación de los usuarios afecta al aprendizaje y la equidad de las políticas, ya que los dispositivos pueden unirse o salir dinámicamente de la red. También, hemos ampliado el alcance del modelo más allá de un solo canal, incorporando múltiples recursos ortogonales, demostrando la generalización de estos enfoques. A lo largo de las extensas simulaciones, se ha observado cómo todos los métodos basados en MARL superan de forma consistente los esquemas EB. Nuestros hallazgos subrayan el potencial de las soluciones basadas en MARL para escenarios mMTC y futuros sistemas inalámbricos.
  

• MARTÍ FLORENCES, MIQUEL: Regression-Based Estimation of Internal Variables in Lithium-Ion Batteries
  
  Autor/a: MARTÍ FLORENCES, MIQUEL
  Programa: AUTOMÁTICA, ROBÓTICA Y VISIÓN
  Departamento: Departamento de Ingeniería de Sistemas, Automática e Informática Industrial (ESAII)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 04/06/2026
  Fecha de lectura: 16/07/2026
  Hora de lectura: 16:00
  Lugar de lectura: Sala d'Actes de la Facultat de Matemàtiques i Estadística (FME), Campus Diagonal Sud, Carrer de Pau Gargallo, 14, 08028 Barcelona
  Director/a de tesis: COSTA CASTELLO, RAMON | CECILIA PIÑOL, ANDREU
  Resumen de tesis: La descarbonización de los sistemas energéticos, la creciente penetración de la generación renovable y la electrificación del transporte han convertido las baterías de ion-litio en una tecnología clave en las aplicaciones energéticas modernas. Su versatilidad y elevada densidad energética explican su papel central en los vehículos eléctricos y en el almacenamiento estacionario de energía. Sin embargo, su funcionamiento seguro y eficiente depende de sistemas de gestión de baterías capaces de estimar magnitudes internas que no pueden medirse directamente, como el estado de carga, la tensión en circuito abierto y parámetros eléctricos relevantes. Esta tarea es difícil porque el comportamiento de la batería es no lineal, las condiciones de operación son variables y las medidas normalmente disponibles en la práctica son limitadas.Esta tesis aborda estos retos mediante un marco práctico de estimación orientado a aplicaciones de gestión de baterías en tiempo real. El trabajo revisa los principales enfoques de modelado y estimación para baterías de ion-litio y justifica el uso de modelos de circuitos equivalentes de bajo orden como un compromiso adecuado entre relevancia física e implementabilidad en línea. También revisa la base teórica de estimación necesaria para trabajar en condiciones de operación realistas, con especial atención a la observabilidad y a la excitación. Un punto central es que los estimadores recursivos clásicos suelen depender de la excitación persistente, mientras que los perfiles de corriente de la batería suelen venir impuestos por la operación y pueden ser informativos solo durante intervalos finitos. Para salvar esta limitación, la tesis adopta nuevas herramientas basadas en regresión como el generalised parameter estimation based observer, el dynamic regressor extension and mixing y los estimadores de mínimos cuadrados no asintóticos.Sobre esta base, se desarrollan dos arquitecturas de estimación orientadas a la aplicación. La primera estima conjuntamente los parámetros dominantes de un modelo de circuito equivalente de primer orden y la tensión instantánea en circuito abierto a partir de medidas en línea de corriente y tensión terminal, y se valida mediante simulaciones y experimentos. La segunda amplía la perspectiva plug-and-play a la identificación en línea de relaciones parametrizadas entre la tensión en circuito abierto y el estado de carga a partir de intervalos finitos informativos. En conjunto, la tesis muestra que es posible llevar a cabo una monitorización útil de baterías sin recurrir a campañas extensas de parametrización fuera de línea ni a excitación persistente artificial, y así apoyar soluciones de gestión de baterías más prácticas.
  

• RHOUMA, ALI: Operationalizing the Water–Energy–Food–Ecosystems Nexus for the Sustainability Assessment of Mediterranean Farming Systems
  
  Autor/a: RHOUMA, ALI
  Programa: SOSTENIBILIDAD
  Departamento: Instituto Universitario de Investigación en Ciencia y Tecnologías de la Sostenibilidad (IS.UPC)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 24/04/2026
  Fecha de lectura: 16/07/2026
  Hora de lectura: 12:30
  Lugar de lectura: Salón de Grados de la EEABB Campus of Castelldefels
  Director/a de tesis: GIL ROIG, JOSE MARIA | BROUWER, FLOOR
  Resumen de tesis: Los sistemas agrícolas enfrentan presiones crecientes derivadas de la escasez de agua, el cambio climático y la degradación ambiental, particularmente en la región mediterránea, donde las limitaciones de recursos se están intensificando. Abordar estos desafíos interconectados requiere enfoques analíticos integrados capaces de capturar las complejas interacciones entre el agua, la energía, la producción de alimentos y los ecosistemas. En este contexto, el enfoque del Nexo Agua–Energía–Alimentos–Ecosistemas (WEFE Nexus) ha surgido como un marco prometedor para apoyar la gestión sostenible de los recursos; sin embargo, su aplicación operativa a nivel de explotación agrícola sigue siendo limitada. Esta tesis tiene como objetivo avanzar en la aplicación del nexo WEFE para la evaluación de la sostenibilidad de los sistemas agrícolas mediante el desarrollo de un marco analítico integrado y herramientas prácticas de evaluación.La investigación adopta un enfoque metodológico progresivo. En primer lugar, se aplican indicadores de sostenibilidad relacionados con el agua en particular la huella hídrica y la huella de escasez hídrica—para evaluar las presiones que ejerce la producción agrícola sobre los recursos hídricos. Estos indicadores proporcionan una comprensión inicial de la eficiencia en el uso de los recursos y permiten identificar los principales desafíos relacionados con el agua en los sistemas agrícolas. Sobre esta base, la tesis desarrolla un marco de evaluación del nexo WEFE basado en modelos de dinámica de sistemas, que permite analizar las interacciones entre el uso del agua, el consumo de energía, la producción de alimentos y los impactos sobre los ecosistemas. Este marco se implementa mediante una herramienta de apoyo a la toma de decisiones de fácil uso, diseñada para facilitar la evaluación de la sostenibilidad a nivel de explotación agrícola.Posteriormente, el marco desarrollado se aplica para evaluar soluciones del nexo WEFE en sistemas agrícolas, con especial atención a las prácticas agroecológicas. Mediante la integración de múltiples indicadores relacionados con la eficiencia en el uso de los recursos, el desempeño ambiental y la productividad agrícola, el análisis explora cómo los enfoques agroecológicos influyen en el desempeño de los sistemas agrícolas dentro del nexo WEFE. Los resultados muestran que las prácticas agroecológicas pueden mejorar la eficiencia en el uso de los recursos, reducir las presiones ambientales y fortalecer la resiliencia de los sistemas agrícolas.Los resultados de la evaluación del nexo WEFE se traducen en indicadores clave de desempeño vinculados a los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS). Este enfoque permite cuantificar cómo las prácticas agrícolas basadas en el nexo WEFE contribuyen a objetivos más amplios de sostenibilidad y desarrollo global. En conjunto, esta tesis contribuye a cerrar la brecha entre el marco conceptual del nexo WEFE y su aplicación práctica en la evaluación de la sostenibilidad agrícola, proporcionando herramientas analíticas y conocimientos útiles para responsables de políticas públicas, investigadores y actores del sector interesados en promover sistemas agrícolas resilientes y eficientes en el uso de los recursos en la región mediterránea y más allá.