Este informe técnico propone el diseño de un bloque llamado Amplificador Limitador que se encuentra en los equipos que trabajan con fibra óptica o con altas tasas de transmision de datos y que estan integrados en una pastilla de silicio. El objetivo principal es aumentar el ancho de banda de un Amplificador Limitador mediante la aplicación de la técnica Inductive Peaking para lograr velocidades que corresponden a una portadora óptica OC-192 equivalente a 10 Gbps bajo el estándar SONET. Haciendo uso de tecnología CMOS con transistores de 130 nm de ancho de canal. A su vez se propone disminuir el consumo de potencia y el área ocupada en la pastilla de Silicio utilizando inductores activos y la eliminación de los capacitores de desacople DC entre etapas. Los resultados finales Post Layout demuestran que es posible extender el ancho de banda con las técnicas mencionadas anteriormente, reducir el consumo total y el área ocupada en la pastilla de Silicio y cumplir con las especificaciones técnicas requeridas. This technical report proposes the design of a block called Limiting Amplifier which is found in equipment that works with optical fiber or with high rates of data transmission and that are integrated in a silicon wafer. The main objective is to increase the bandwidth of a limiter amplifier by applying the Inductive Peaking technique to achieve speeds that correspond to an OC-192 optical carrier equivalent to 10 Gbps under the SONET standard, making use of CMOS technology with 130 nm channel width transistors. At the same time, it is proposed to reduce the power consumption and the area occupied in the chip using active inductors and the elimination of DC decoupling capacitors between stages. The final results of Post Layout show that it is possible to extend the bandwidth with the techniques mentioned above, reducing the total consumption and the area occupied in the silicon pellet and accomplishing with the required technical specifications.

El objetivo de este trabajo es estudiar la dinámica de los aerosoles en Perú y América del Sur, a partir de las imágenes promedios mensuales del espesor óptico de aerosoles (AOT) en la longitud de onda de 550 nm estimados por el sensor MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) a bordo de los satélites TERRA y AQUA, para un periodo de catorce años (2000-2013). La importancia del estudio de la dinámica de los aerosoles es que vamos a tener en cuenta a la hora de usar los modelos de corrección atmosférica. El área de estudio corresponde a las latitudes 4°N a 24°S y las longitudes 83°W a 33°W (que abarca Perú y parte de América de Sur). Se ha usado datos AOT in-situ horarios de 6 estaciones AERONET de América del Sur (Brasil: Rio Branco, Paraná Ji, Alta Foresta, Campo Grande, Chile: Arica y Bolivia: La Paz). Para cada estación, se han obtenido los promedios mensuales y se ha generado una serie de tiempo AOT mensual de 14 años (168 datos AOT). Se emplearan datos imágenes AOT productos mensuales de nivel L3, 166 datos imágenes AOT procedentes del sensor MODIS abordo del satélite TERRA durante el período del 2000 al 2013, y 138 datos imágenes AOT productos mensuales procedentes del sensor MODIS abordo del satélite AQUA durante el periodo del 2002 al 2013. El software web GIOVANNI es usado para estimar las imágenes productos mensuales AOTMODIS-TERRA y AOT-MODIS-AQUA de 1º x 1º (110 km x 110 km) que abarca un área de aproximadamente 16 940 000 km2 y también para estimar las series de tiempo AOT-MODIS-TERRA y AOT-MODIS-AQUA promedios mensuales y promedios espaciales del área de estudio (166 datos AOT para TERRA y 138 datos AOT para AQUA). La serie de tiempo AOT-MODIS-TERRA toma valores máximos y mínimos entre 0,0 a 0,499, pudiendo obtener que sus valores máximos se presentan en la temporada seca del hemisferio sur (agosto a noviembre) durante los 14 años. La serie de tiempo AOT-MODIS-AQUA toma valores máximos y mínimos entre 0,0 a 0,493, pudiendo obtener que sus valores máximos se presentan en la temporada seca (agosto a noviembre) durante los 12 años. La serie de tiempo AOT-AERONET para Brasil (cuatro estaciones) muestra una variación estacional con máximos en la estación seca durante los 14 años y para Chile y Bolivia (una estación para Chile y una estación para Bolivia) muestra una variación estacional muy diferente a los datos AOT/MODIS, teniendo pocos registros de datos AOT. Las gráficas de dispersión de las series de tiempo AOT-MODIS vs AOT-AERONET muestran una alta correlación entre 0.8 y 0.9 en cuatro estaciones de Brasil y una baja correlación de 0.4 en una estación de Chile y 0.6 en una estación de Bolivia. / Tesis

Actualmente se poseen distintos sistemas de seguridad en edificios, donde el acceso vehicular es realizado manualmente por medio de personal del edificio. Este método da lugar a esperas cuando se tiene un visitante y se tiene que autorizar su entrada, ya que se tiene que contactar con el personal para confirmar. Asimismo, para los residentes en ciertos casos puede ser un inconveniente perder su llave de acceso. La propuesta de este trabajo es la creación de un software de reconocimiento de placas vehiculares el cual será de ayuda a los sistemas de control de acceso utilizados en edificios. El software intentará automatizar el proceso de acceso de residentes y visitantes autorizados por medio de acceso basado en reconocimiento visual de la placa vehicular. En el mundo son usados sistemas de reconocimiento de placas vehiculares que apoyan en labores de vigilancia, parqueo inteligente y control de tráfico. El uso de estos sistemas es impulsado por los gobiernos que los usan, difundiendo el desarrollo a través de inversiones tecnológicas o por empresas que ofrecen el servicio, sin embargo, por ejemplo en nuestro país, aún no se tiene un sistema de este tipo que funcione adecuadamente, esto podría ser por diferentes motivos, donde el más característico es el poco control sobre la norma del uso de las placas de autos. En ese sentido nuestra propuesta se restringirá al uso del sistema dentro de un ambiente controlado como el acceso a un edificio por parte de residentes y visitantes autorizados. El principal problema que se abordará en el presente trabajo es el referido a la detección automática de la placa vehicular del sistema peruano de placas vehiculares, lo cual implica realizar un pre-procesamiento de la imagen el cual incluye la binarización y detección de bordes de la imagen, y finalmente la segmentación (detección) de la placa. Una vez detectada la placa, esta puede ser procesada por un sistema de reconocimiento óptico de caracteres (OCR). Lo que se pretende es desarrollar un método que extraiga la placa de los automóviles, teniendo como espacio de aplicación controlado el acceso vehicular de un edificio, considerando las características de las placas de autos nacionales además de los factores de error presentes en el entorno peruano.

La medida de parámetros dinámicos de objetos en movimiento es importante en diversas actividades tales como el entrenamiento de deportes, la balística o la aeronáutica. Los parámetros básicos requeridos en estas aplicaciones son la velocidad, la trayectoria y la velocidad de rotación. Esta última es importante puesto que algunos de los principales efectos aerodinámicos que se producen dependen de su existencia. Para la medida de estos parámetros se usan técnicas muy diferentes. Los coeficientes aerodinámicos suelen obtenerse con la ayuda de túneles de viento para medir las fuerzas que aparecen sobre el objeto mientras que la velocidad y la rotación son obtenidos principalmente mediante técnicas basadas en el procesado de la imagen. El uso de túneles de viento suele ser complicado y costoso mientras que las técnicas de procesado de imagen, si bien proporcionan buenos resultados en las medidas, presentan una serie de inconvenientes y condiciones de uso que limitan su aplicación. Además, si bien la medida de la velocidad de rotación es interesante debido a que este parámetro es el causante de una serie de efectos aerodinámicos que modifican la trayectoria, son los coeficientes aerodinámicos los que realmente permiten reconstruir toda la trayectoria del objeto. El objetivo del presente trabajo es el desarrollo y la construcción de un dispositivo que permita la determinación de los coeficientes aerodinámicos de objetos esféricos en movimiento mediante un procedimiento alternativo al tratamiento de imagen o uso de túneles de viento. Este procedimiento se basa en la medida de las variaciones de velocidad que sufre el objeto debido a la presencia de las fuerzas que intervienen en el movimiento. La medida de la velocidad se realiza mediante el uso de barreras ópticas de gran área de medida, para lo cual también se ha desarrollado un procedimiento para medir las tres componentes de la velocidad instantánea usando estos dispositivos. Una vez conocidos los coeficientes los demás parámetros pueden derivarse de estos. Se han realizado pruebas usando balones deportivos, puesto que es una de las áreas de aplicación más directa y facilita el desarrollo de un prototipo. / Lluna Gil, E. (2011). Sistema electro-óptico para la medida de los coeficientes aerodinámicos de objetos esféricos en movimiento [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/11236

People with deafness or hearing disabilities who aim to use computer based systems rely on state-of-art video classification and human action recognition techniques that combine traditional movement pat-tern recognition and deep learning techniques. In this work we present a pipeline for semi-automatic video annotation applied to a non-annotated Peru-vian Signs Language (PSL) corpus along with a novel method for a progressive detection of PSL elements (nSDm). We produced a set of video annotations in-dicating signs appearances for a small set of nouns and numbers along with a labeled PSL dataset (PSL dataset). A model obtained after ensemble a 2D CNN trained with movement patterns extracted from the PSL dataset using Lucas Kanade Opticalflow, and a RNN with LSTM cells trained with raw RGB frames extracted from the PSL dataset reporting state-of-art results over the PSL dataset on signs classification tasks in terms of AUC, Precision and Recall. / Trabajo de investigación

El presente trabajo de investigación aborda la implementación, análisis y selección de distintos modelos de redes neuronales recurrentes (RNN) y convolucionales (CNN) para la detección de emociones en texto y rostros; los cuales pueden ser utilizados como módulos adicionales en agentes conversacionales de tiempo real como son chatbots o robots sociales. Los módulos de detección permiten a los agentes conversacionales poder entender cómo se sienten las personas durante la interacción con ellas; conociendo estos estados los agentes conversacionales pueden responder empáticamente. En primer lugar, se revisará la literatura sobre como los agentes conversacionales buscan ser más empáticos, así como los métodos de detección de emociones mediante distintos canales como texto y rostros. Luego, se procede a recolectar y pre-procesar bases de datos públicas para el entrenamiento de los algoritmos seleccionados en base a la literatura. Finalmente, métricas tanto para la evaluación del rendimiento de predicción multiclase (Accuracy, Precision, Recall y F1), como la velocidad de procesamiento (ej. Framesper- second) son seleccionadas y analizadas para determinar cuáles son los mejores algoritmos para implementar una aplicación de tiempo real.

El presente trabajo de investigación aborda la tarea del reconocimiento automático de texto escrito a mano (handwritten text recognition - HTR, por sus siglas en inglés) en los manuscritos históricos de autores peruanos, que están bajo la custodia de la Biblioteca Nacional del Perú (BNP), enfrentando diversas dificultades como la variabilidad caligráfica, el deterioro del papel, entre otras. Para esta tarea, se emplearon modelos de reconocimiento de imágenes preentrenados en otros idiomas disponibles en la plataforma de código abierto denominado OCR4all. Se entrenaron tres modelos utilizando el conjunto de datos SPA-Sentences, conjunto que consta de imágenes y traducciones de aproximadamente 13,000 oraciones en idioma español, logrando una tasa de error de caracteres (character error rate - CER) promedio de 4.11% en el conjunto de validación. Posteriormente, este modelo elaborado se aplica en los manuscritos históricos peruanos, obteniendo una tasa de error promedio de 9.39%. El CER obtenido, ligeramente menor en comparación con el conjunto de datos SPA-Sentences utilizado en la etapa de entrenamiento, es atribuible a las diferencias en la calidad de las imágenes, así como en las características propias de los manuscritos. Este trabajo y el enfoque desarrollado en él demuestran la utilidad de los modelos de reconocimiento de imágenes preentrenados para abordar la tarea de HTR en manuscritos históricos, y se identifican áreas para futuras mejoras, como la optimización de la calidad de las imágenes, la diversidad del conjunto de datos y la exploración de modelos avanzados con la arquitectura Transformer. / This paper addresses the task of automatic handwritting text recognition (HTR) in historical manuscripts of Peruvian authors held by the National Library of Peru, facing various challenges such as calligraphy variability, paper deterioration, among others. To achieve this, pre-trained mixed models in other languages available on the opensource OCR platform called OCR4all were employed. Three models were trained using the SPA-Sentences dataset, which consists of a written Spanish collection of approximately 13,000 sentences, achieving an average Character Error Rate (CER) of 4.11% on the validation set. Subsequently, this developed model is applied to the Peruvian historical manuscripts, obtaining an average error rate of 9.39%. Although this value indicates slightly lower accuracy compared to processing the SPA-Sentences dataset, this is attributed to differences in the image’s quality, as well as the specific characteristics of the manuscripts. This approach demonstrates the usefulness of pre-trained models for addressing HTR in historical manuscripts in historical manuscripts, and areas for future improvements are identified, such as optimizing image quality, dataset diversity, and exploring advanced models with Transformer architecture.

La expresión facial es uno de los medios más comunes y naturales que tiene el ser humano, para transmitir información sobre sus emociones e intenciones. Su análisis es un área de investigación activa desde el trabajo realizado por Charles Darwin en 1872 y recientemente, su reconocimiento de forma automatizada, ha tenido un gran desarrollo gracias a los avances en áreas como visión computacional y aprendizaje de máquina. A pesar de lo mencionado anteriormente, uno de los principales retos que se tiene por resolver, para lograr un sistema robusto, radica en el modo en que se extraen las características faciales; es decir, el modo en que el computador representará el rostro, que facilite la distinción de las expresiones. Factores como la iluminación de la imagen, la cercanía o lejanía del rostro en la imagen, o incluso el ángulo del rostro (oclusión) pueden afectar la correcta extracción de las características por lo que deben ser abordados para lograr de forma ideal el reconocimiento de las expresiones faciales. Este proyecto de investigación se enfoca en el estudio de la aplicación del descriptor LBP, como método basado en apariencia, para describir las expresiones en el rostro y así poder clasificarlas entre las emociones básicas mediante el uso de técnicas Boosting de aprendizaje de máquina.

Nas topologias de redes WDM-PON (Wavelength Division Multiplexed Passive Optical Network) baseadas em transmissores colorless, isto é, transmissores que possam operar em uma grande gama de comprimentos de onda, que empreguem técnica de auto-alimentação e reuso de comprimento de onda, tem despertado grande interesse devido a sua comprovada eficiência, granularidade e custo reduzido em relação às alternativas. Entretanto, o alcance destas redes é limitado pelo emprego de remodulação, devido a dependência existente com a qualidade dos sinais a serem remodulados. Neste cenário, mantendo-se uma melhor relação custo-benefício, taxas de operação típicas são da ordem de 1,25, e 2,5 Gb/s (20 quilômetros). Neste trabalho é investigada uma nova topologia que combina as técnicas de auto-alimentação e reuso de comprimento de onda, bem como, utiliza um circuito de dupla cavidade óptica, possibilitando um reforço no apagamento óptico e manutenção do estado da polarização no percurso de recirculação da cavidade externa, objetivando uma melhora na qualidade dos sinais a serem remodulados, possibilitando altas taxas de transmissão e um maior alcance da rede. Nesta topologia, amplificadores ópticos semicondutores refletivos são utilizados como transmissores colorless, por meio da emissão espontânea amplificada, garantido assim uma redução no custo da rede óptica de acesso. Como metodologia adotada, inicialmente foram realizadas caracterizações ópticas no ambiente de simulação, validação da palheta configurada no simulador com resultados experimentais e avaliações da topologia em taxas simétricas de 1,25 Gb/s. Ademais, são conduzidas análises comparativas entre a topologia proposta frente a topologias disponíveis na literatura no estado da arte. Com os resultados obtidos, acredita-se que essa proposta atende aos requisitos de capacidade agregada e custo reduzido, podendo alcançar taxas de transmissão de até 10 Gb/s utilizando transmissores de baixa complexidade, características essenciais para impulsionar a implementação de redes de acesso óptico. / WDM-PON topologies based on colorless transmitters employing self-seeding and wavelength-reuse techniques have attracted a great deal of interest because of its well known efficiency, granularity and reduced cost, when compared to other alternatives in the literature. Nevertheless, the network reach is limited by the use of remodulation scheme. Maintaining an adequate cost-benefit relation requires typical operating rates of the order of 1.25 Gb/s to 2.5 Gb/s over 20 km of SSMF. In the above framework, we investigate a new topology which combines self-seeding and wavelength-reuse techniques, but also employs a scheme to reinforce the data erasure in the optical carrier, simultaneously providing state of polarization (SOP) maintenance in the external cavity recirculation path. The proposed configuration improves the quality of the signals to be remodulated, thus allowing high rate and broader reach. Specifically, in our work, reflective semiconductor optical amplifiers are employed as colorless transmitters, by using their own amplified spontaneous emission as a seed to provide the optical carrier. Optical analysis were performed in a simulation environment, including self-seeding layout validation by comparison to experimental results at the symmetric transmission rate of 1.25 Gb/s. Next, comparative analysis are conducted between the topology proposed in this work and topologies in the state of the art, found in the literature. According to the results, we believed that the proposal meets the requirements of aggregate capacity and reduced cost, being able to reach transmission rates of up to 10 Gb/s by using transmitters of low complexity, essential features to drive optical access networks implementation.

Submitted by Luciclea Silva (luci@ufpa.br) on 2018-12-12T13:15:28Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_Nanoantena óptica plasmonica.pdf: 23349313 bytes, checksum: 457f78e800d1a6964cd87f3417bc783d (MD5) / Approved for entry into archive by Luciclea Silva (luci@ufpa.br) on 2018-12-12T13:15:51Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_Nanoantena óptica plasmonica.pdf: 23349313 bytes, checksum: 457f78e800d1a6964cd87f3417bc783d (MD5) / Made available in DSpace on 2018-12-12T13:15:51Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_Nanoantena óptica plasmonica.pdf: 23349313 bytes, checksum: 457f78e800d1a6964cd87f3417bc783d (MD5) Previous issue date: 2018-10-11 / Neste trabalho é analisado um novo modelo de nanoantena óptica plasmônica. A nanoantena denominada dipolo-espira é obtida pela combinação de uma antena dipolo cilíndrica e uma espira parasita cilíndrica. Este novo modelo de antena é investigado e aplicado em nanocircuito óptico plasmônico e em nanoenlace óptico sem fio. A modelagem da antena e de suas aplicações são feitas pelo Método dos Momentos (MoM) linear. Para a nanoantena, são investigadas a impedância de entrada, coeficiente de reflexão, largura de banda, eficiência de radiação, ganho, campo elétrico próximo, diagrama de radiação e o efeito de um substrato de dióxido de silício nas propriedades ressonantes da antena. Contudo, o foco principal é a largura de banda. Para o nanocircuito, é investigado o casamento de impedância, aplicando o conceito de casamento de impedância em analogia com a teoria de radiofrequência, variando os parâmetros da antena emissora. Para o nanoenlace, é analisada a potência recebida na carga em função da frequência e distância entre transmissor e receptor. Além disso, é feita uma comparação da perda com a distância do nanoenlace com uma linha de transmissão óptica bifilar. Os resultados mostram que a antena dipolo-espira apresenta característica evidente de largura de banda larga, com valores de até 45.4 % e, no geral, esta largura de banda esteve entre 36.7 e 45.4 %. Esta antena aplicada a nanocircuito pode melhorar o grau de casamento de impedância (coeficiente de reflexão de tensão mínimo de −25 dB) em relação às antenas dipolo. Além disso, ao utilizá-la em nanoenlace óptico sem fio pode-se aumentar a largura de banda operacional na faixa de 179.1 a 202.5 THz, em comparação com nanoenlace convencional baseado apenas em antenas dipolo. Além do mais, os nanoenlaces sem fio, baseados em antenas dipolo-espira ou dipolo, são mais adequados do que nanoenlace com fio para distâncias acima de aproximadamente 22 μm.