Submitted by José Ignacio Valencia Díaz (jivalenciadiaz@gmail.com) on 2013-09-17T00:13:33Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao MPFE Jose Ignacio Valencia Diaz.pdf: 1741345 bytes, checksum: b45af943bf4f6e8a2a9963c07038d9dc (MD5) / Approved for entry into archive by Suzinei Teles Garcia Garcia (suzinei.garcia@fgv.br) on 2013-09-17T12:05:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertacao MPFE Jose Ignacio Valencia Diaz.pdf: 1741345 bytes, checksum: b45af943bf4f6e8a2a9963c07038d9dc (MD5) / Made available in DSpace on 2013-09-17T12:54:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao MPFE Jose Ignacio Valencia Diaz.pdf: 1741345 bytes, checksum: b45af943bf4f6e8a2a9963c07038d9dc (MD5) Previous issue date: 2013-08-26 / Prediction models based on nonparametric estimation are in continuous development and have been permeating the quantitative community. Their main feature is that they do not consider as known a priori the form of the probability distributions functions (PDF), but allow the data to be used directly in order to build their own PDFs. In this work it is implemented the nonparametric pooled estimators from Sam and Jiang (2009) for drift and diffusion functions for the short rate diffusion process, by means of the use of yield series of different maturities provided by One Day Future Interbank Deposit contracts (ID1). The estimators are built from the perspective of kernel functions and they are optimized with a particular kernel format, in our case, Epanechnikov’s kernel, and with a smoothing parameter (bandwidth). Empiric experience indicates that the smoothing parameter is critical to find the probability density function that provides an optimal estimation in terms of MISE (Mean Integrated Squared Error) when testing the model with the traditional k-folds cross-validation method. Exceptions arise when the series do not have appropriate sizes, but the structural break of the diffusion process of the Brazilian interest short rate, since 2006, requires the reduction of the length of the series to the cost of reducing the predictive power of the model. This structural break represents the evolution of the Brazilian market, in an attempt to converge towards mature markets and it explains largely the unsatisfactory performance of the proposed estimator. / Modelos de predição baseados em estimações não-paramétricas continuam em desenvolvimento e têm permeado a comunidade quantitativa. Sua principal característica é que não consideram a priori distribuições de probabilidade conhecidas, mas permitem que os dados passados sirvam de base para a construção das próprias distribuições. Implementamos para o mercado brasileiro os estimadores agrupados não-paramétricos de Sam e Jiang (2009) para as funções de drift e de difusão do processo estocástico da taxa de juros instantânea, por meio do uso de séries de taxas de juros de diferentes maturidades fornecidas pelos contratos futuros de depósitos interfinanceiros de um dia (DI1). Os estimadores foram construídos sob a perspectiva da estimação por núcleos (kernels), que requer para a sua otimização um formato específico da função-núcleo. Neste trabalho, foi usado o núcleo de Epanechnikov, e um parâmetro de suavizamento (largura de banda), o qual é fundamental para encontrar a função de densidade de probabilidade ótima que forneça a estimação mais eficiente em termos do MISE (Mean Integrated Squared Error - Erro Quadrado Integrado Médio) no momento de testar o modelo com o tradicional método de validação cruzada de k-dobras. Ressalvas são feitas quando as séries não possuem os tamanhos adequados, mas a quebra estrutural do processo de difusão da taxa de juros brasileira, a partir do ano 2006, obriga à redução do tamanho das séries ao custo de reduzir o poder preditivo do modelo. A quebra estrutural representa um processo de amadurecimento do mercado brasileiro que provoca em grande medida o desempenho insatisfatório do estimador proposto.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The possibility of mapping soil properties using soil spatial prediction functions (SSPFe) is a reality. But is it possible to SSPFe to estimate soil properties such as the particlesize distribution (psd) in a young, unstable and geologically complex geomorphologic surface? What would be considered a good performance in such situation and what alternatives do we have to improve it? With the present study I try to find answers to such questions. To do so I used a set of 339 soil samples from a small catchment of the hillslope areas of central Rio Grande do Sul. Multiple linear regression models were built using landsurface parameters (elevation, convergence index, stream power index). The SSPFe explained more than half of data variance. Such performance is similar to that of the conventional soil mapping approach. For some size-fractions the SSPFe performance can reach 70%. Largest uncertainties are observed in areas of larger geological heterogeneity. Therefore, significant improvements in the predictions can only be achieved if accurate geological data is made available. Meanwhile, SSPFe built on land-surface parameters are efficient in estimating the psd of the soils in regions of complex geology. However, there still are questions that I couldn t answer! Is soil mapping important to solve the main social and environmental issues of our time? What if our activities were subjected to a social control as in a direct democracy, would they be worthy of receiving any attention? / A possibilidade de mapear as propriedades dos solos através do uso de funções de predição espacial de solos (FPESe) é uma realidade. Mas seria possível construir FPESe para estimar propriedades como a distribuição do tamanho de partículas do solo (dtp) em um superfície geomorfológica jovem e instável, com elevada complexidade geológica e pedológica? O que seria considerado um bom desempenho nessas condições e que alternativas temos para melhorá-lo? Com esse trabalho tento encontrar respostas para essas questões. Para isso utilizei um conjunto de 339 amostras de solo de uma pequena bacia hidrográfica de encosta da região Central do RS. Modelos de regressão linear múltiplos foram construídos com atributos de terreno (elevação, índice de convergência, índice de potência de escoamento). As FPESe explicaram mais da metade da variância dos dados. Tal desempenho é semelhante àquele da abordagem tradicional de mapeamento de solos. Para algumas frações de tamanho o desempenho das FPESe pode chegar a 70%. As maiores incertezas ocorrem nas áreas de maior heterogeneidade geológica. Assim, melhorias significativas nas predições somente poderão ser alcançadas se dados geológicos acurados forem disponibilizados. Enquanto isso, FPESe construídas a partir de atributos de terreno são eficientes em estimar a dtp de solos de regiões com geologia complexa e elevada instabilidade. Mas restam dúvidas que não consegui resolver! O mapeamento de solos é importante para a resolução dos principais problemas sociais e ambientais do nosso tempo? E se nossas atividades estivessem submetidas ao controle da população como em uma democracia direta, seriam elas dignas de receber atenção?

Os tripanosomatídeos inferiores, que infectam plantas e insetos, apresentam propriedades bioquímicas e moleculares similares a Leishmania sp. e Trypanosoma cruzi. Similaridades antigênicas entre estes parasitas são conhecidas à muito tempo, mas somente alguns poucos estudos comparativos sobre a imunorreatividade humoral cruzada foram descritos. No presente trabalho nós analisamos a imunorreatividade cruzada de extratos antigênicos totais de oito tripanosomatídeos inferiores por ELISA, com soros de humanos e cães infectados com T. cruzi e Leishmania sp. Segundo as positividades e dados de reatividade média para ELISA os tripanosomatídeos inferiores foram divididos em dois grupos. ELISA-G1 compreendeu 4 parasitas para os quais se obtiveram 100% de positividade e elevadas médias de absorbância, similar aos dados obtidos para L. chagasi para hospedeiros humanos e cães. Nos casos humanos, soros de pacientes chagásicos crônicos apresentaram 100% de positividade somente para o ELISA com T. cruzi, sem diferenças entre os tripanosomatídeos inferiores. Por outro lado amostras de doenças não relacionadas apresentaram baixa reatividade cruzada com os tripanosomatídeos inferiores. Apesar da sua posição taxonômica em várias sessões e sua antiga divergência estes resultados mostraram semelhança antigênica entre os tripanosomatídeos inferiores e os patogênicos, e podem ser uma fonte alternativa de antígenos para a detecção de anticorpos principalmente em casos de leishmaniose visceral. / \"Lower trypanosomatids\", that infect plant and insect, present biochemical and molecular similarities to Leishmania sp. and Trypanosoma cruzi. Antigenic similarities between those parasites are known for a long time, but only few comparative investigations about immune humoral cross-reaction were described. In the current work we analyze the cross-immunoreactivity of crude extract from eight lower trypanosomatids by ELISA, with human and dog host samples infected with T. cruzi and Leishmania sp. ELISA positivity and data of mean title of human or dog visceral leishmaniasis cases, the lower trypanosomatids were divided in two groups. ELISA-G1 comprised by 4 parasites resulted in 100% positivity and high mean of absorbance, similar data to those obtained with L. chagasi, with human or dog hosts. In human cases, Chagas disease chronic cases showed 100% positive only with ELISA performed with T. cruzi, with no differences among lower trypanosomatids. Otherwise samples with other non correlated disease presented low cross-reaction with lower trypanososmatids. In spite of, their taxonomic position in various sections and their old divergence these results showed a strong antigenic similarity between pathogenic and lower trypanosomatids, and could be an alternative source of antigen for the detection of antibodies against host mainly with visceral leishmaniasis cases.

[pt] As companhias regionais de distribuição não são autossuficientes em energia elétrica para atender seus clientes, e requerem importar a potência necessária do sistema interligado. No Brasil, elas realizam anualmente o processo de contratação do montante de uso do sistema de transmissão (MUST) para o horizonte dos próximos quatro anos. Essa operação é um exemplo real de tarefa que envolve decisões sob incerteza com elevado impacto na produtividade das empresas distribuidoras e do setor elétrico em geral. O trabalho se torna ainda mais complexo diante da crescente variabilidade associada à geração de energia renovável e à mudança do perfil do consumidor. O MUST é uma variável aleatória, e ser capaz de compreender sua variabilidade é crucial para melhor tomada de decisão. O fluxo de potência probabilístico é uma técnica que mapeia as incertezas das injeções nodais e configuração de rede nos equipamentos de transmissão e, consequentemente, nas potências importadas em cada ponto de conexão com o sistema interligado. Nesta tese, o objetivo principal é desenvolver metodologias baseadas no fluxo de potência probabilístico via simulação Monte Carlo, em conjunto com a técnica da entropia cruzada, para estimar os riscos envolvidos na contratação ótima do MUST. As metodologias permitem a implementação de software comercial para lidar com o algoritmo de fluxo de potência, o que é relevante para sistemas reais de grande porte. Apresenta-se, portanto, uma ferramenta computacional prática que serve aos engenheiros das distribuidoras de energia elétrica. Resultados com sistemas acadêmicos e reais mostram que as propostas cumprem os objetivos traçados, com benefícios na redução dos custos totais no processo de otimização de contratos e dos tempos computacionais envolvidos nas estimativas de risco. / [en] Local power distribution companies are not self-sufficient in electricity to serve their customers, and require importing additional energy supply from the interconnected bulk power systems. In Brazil, they annually carry out the contracting process for the amount of transmission system usage (ATSU) for the next four years. This process is a real example of a task that involves decisions under uncertainty with a high impact on the productivity of the distributions companies and on the electricity sector in general. The task becomes even more complex in face of the increasing variability associated with the generation of renewable energy and the changing profile of the consumer. The ATSU is a random variable, and being able to understand its variability is crucial for better decision making. Probabilistic power flow is a technique that maps the uncertainties of nodal injections and network configuration in the transmission equipment and, consequently, in the imported power at each connection point with the bulk power system. In this thesis, the main objective is to develop methodologies based on probabilistic power flow via Monte Carlo simulation, together with cross entropy techniques, to assess the risks involved in the optimal contracting of the ATSU. The proposed approaches allow the inclusion of commercial software to deal with the power flow algorithm, which is relevant for large practical systems. Thus, a realistic computational tool that serves the engineers of electric distribution companies is presented. Results with academic and real systems show that the proposals fulfill the objectives set, with the benefits of reducing the total costs in the optimization process of contracts and computational times involved in the risk assessments.

[pt] A avaliação de confiabilidade da capacidade de geração é extremamente útil em diversos estudos de planejamento da expansão, na avaliação dos riscos relacionados ao dimensionamento da reserva operativa e também na programação da manutenção de unidades geradoras. O principal objetivo é avaliar se uma determinada configuração de unidades de geração atende de forma aceitável à carga do sistema, assumindo que os equipamentos de transmissão sejam totalmente confiáveis e sem limitações de capacidade. Na última década, a inserção de fontes renováveis nos sistemas elétricos de potência tem crescido de forma acentuada, na grande maioria dos países desenvolvidos como também em desenvolvimento. As flutuações de suas capacidades de geração se tornaram parte da complexidade do problema de planejamento e operação de redes elétricas, uma vez que dependem das condições ambientais em que foram instaladas. Além disso, representações detalhadas da carga têm se tornado uma preocupação a mais de muitos planejadores, tendo em vista as análises de risco ao atendimento da demanda nessas redes. Novos modelos e ferramentas computacionais devem ser desenvolvidos para tratar dessas variáveis principalmente com dependência espaço-temporal. Esta dissertação apresenta diversos estudos para avaliar a confiabilidade da capacidade de sistemas de geração via simulação Monte Carlo quasi-sequencial (SMC-QS), considerando fontes de geração e carga com forte dependência espaço-temporal. Esta ferramenta é escolhida devido à sua fácil implementação computacional e capacidade de simular eventos cronológicos. A técnica de redução de variância denominada amostragem por importância baseada no método Cross Entropy (CE) foi utilizada em conjunto com a SMC-QS. As simulações terão como base o sistema teste IEEE-RTS 96, o qual é adequada-mente modificado para incluir fontes renováveis eólicas e hídricas. Portanto, o principal objetivo desta dissertação é definir a melhor maneira de lidar com as séries temporais representativas da geração renovável e carga, nos diferentes estágios do método SMC-QS via CE, de modo a maximizar sua eficiência computacional. Vários testes de simulação são realizados com o sistema IEEE-RTS 96 modificado e os resultados obtidos são amplamente discutidos. / [en] The reliability evaluation of the generating capacity is extremely useful in several expansion planning studies, in the assessment of risks related to the requirements of the operating reserve and also in the scheduling of maintenance of generating units. The main objective is to assess whether a given generating configuration meets the system load in an acceptable manner, assuming that the transmission equipment is completely reliable and without capacity limitations. In the last decade, the insertion of renewable sources in electrical power systems has grown markedly, in the vast majority of developed and developing countries. Fluctuations in their generation capacities have become part of the complexity of the problem of planning and operating electrical networks, since they depend on the environmental conditions in which they are installed. In addition, detailed representations of the load have become a concern among many planners, given the risk analyzes to meet demand in these networks. New computational models and tools must be developed to deal with these variables mainly with space-time dependence. This dissertation presents several studies to evaluate the reliability of the capacity of generation systems via quasi-sequential Monte Carlo simulation (QS-MCS), considering generation and load sources with strong space-time dependence. This tool is chosen due to its easy computational implementation and the ability to simulate chronological events. The variance reduction technique named importance sampling based on the cross-entropy (CE) method is used in conjunction with the QS-MCS. The simulations will be carried out with the IEEE-RTS 96 test system, which is adequately modified to include renewable wind and hydro sources. Therefore, the main objective of this dissertation is to define the best way to deal with the time series representing the renewable generation and load, in the different stages of the SMC-QS method via CE, in order to maximize its computational efficiency. Several simulation tests are performed with the modified IEEE-RTS 96 system and the obtained results are widely discussed.

[pt] A demanda global por soluções sustentáveis para geração de energia elétrica cresceu rapidamente nas últimas décadas, sendo impulsionada por incentivos fiscais dos governos e investimentos em pesquisa e desenvolvimento de tecnologias. Isso provocou uma crescente inserção de fontes renováveis nas redes elétricas ao redor do mundo, criando novos desafios críticos para as avaliações de desempenho dos sistemas que são potencializados pela intermitência desses recursos energéticos combinada às falhas dos equipamentos de rede. Motivado por esse cenário, esta dissertação aborda a estimativa de risco de inadequação de grandezas elétricas, como ocorrências de sobrecarga em ramos elétricos ou subtensão em barramentos, através do uso do fluxo de potência probabilístico, baseado na simulação Monte Carlo e no método de entropia cruzada. O objetivo é determinar o risco do sistema não atender a critérios operativos, de forma precisa e com eficiência computacional, considerando as incertezas de carga, geração e transmissão. O método é aplicado aos sistemas testes IEEE RTS 79 e IEEE 118 barras, considerando também versões modificadas com a inclusão de uma usina eólica, e os resultados são amplamente discutidos. / [en] The global demand for sustainable solutions for electricity generation has grown rapidly in recent decades, driven by government tax incentives and investments in technology research and development. This caused a growing insertion of renewable sources in power networks around the world, creating new critical challenges for systems performance assessments that are enhanced by the intermittency of these energy resources combined with the failures of network equipment. Motivated by this scenario, this dissertation addresses the estimation of risk of inadequacy of electrical quantities, such as overload occurrences in electrical branches or undervoltage in buses, through the use of probabilistic power flow, based on Monte Carlo simulation and the cross-entropy method. The objective is to determine the risk of the system not meeting operational criteria, precisely and with computational efficiency, considering load, generation and transmission uncertainties. The method is applied to IEEE RTS 79 and IEEE 118 bus test systems, also considering modified versions with the inclusion of a wind power plant, and the results are widely discussed.

En la horticultura intensiva española la mayor parte de las exportaciones procede de los cultivos de invernadero, localizados en Almería, Murcia y Alicante, donde se ha centrado el presente estudio. Actualmente la posición competitiva no presenta amenazas muy graves pero tampoco muestra una etapa creciente. Exportaciones y precios soportan la competencia de otros países del área mediterránea, con los cuales España debe competir en capital y en tecnología elevando el nivel de equipamiento de los invernaderos. Ante unas exigencias de reestructuración de las instalaciones actuales, no aplazables, se plantea la presente tesis con el fin de conocer el estado actual de la tecnología y su evolución y, además, las características de las explotaciones y la actitud de sus titulares respecto a las innovaciones necesarias. Las fuentes de información se han basado en una toma de precios en origen del tomate y pimiento, como principales productos hortícolas, y en una encuesta, realizada en 242 explotaciones, mediante muestreo proporcional estratificado, en las zonas de El Ejido (Almería), Valle del Guadalentín y Campo de Cartagena (Murcia) y Sur de Alicante. El análisis de la información tuvo una primera parte dedicada a los precios, con el cálculo de la tendencia y la estacionalidad y la aplicación de modelos ARIMA. La finalidad ha sido conocer la evolución de las rentas de los productores, efectuar predicciones, y establecer una relación entre los precios y la tecnología adoptable. El tratamiento de los datos de la encuesta con sus resultados comprende la mayor parte del contenido del trabajo. Se aplicó el análisis estadístico univariante a las características estructurales de explotaciones e invernaderos y el bivariante, con contraste de independencia, para determinar relaciones de interés entre los factores que influyen en los procesos de innovación. / García Martínez, MDC. (2009). La adopción de tecnología en los invernaderos hortícolas mediterráneos [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/6472

Tesis por compendio / [EN] The main objective of this Thesis was to evaluate the feasibility of using low-intensity ultrasound to estimate the salt (Xs) and fat (Xf) contents of dry-cured ham during its elaboration. In the fresh product, the ultrasonic velocity (V) was measured in fresh hams at 2ºC. An increase of the Xf involved an increase in the V. Using a model based on the V, the Xf in the fresh hams was predicted with an error (RMSE) of 2.97% and the 89% of the fresh hams were correctly classified into three levels of Xf(<14, 14-26 and >26%w.b.). The RMSE and the percentage of correctly classified obtained with US were better than the ones obtained with X-Ray and with the combination of both technologies. In the salted product, the V was measured, by the through-transmission mode (MTR), in formulated model samples from Biceps femoris (BF) with pre-set water content (Xw) and Xs. Both components (Xs and Xw) affected significantly (p<0.05) on the V, being the effect of the Xs higher than the Xw. Furthermore, the V was measured, by the MTR, in Longissimus dorsi (LD) and BF, as well as, in hams, before and after salting (up to 16days). The V increased during salting, due to the water loss and the salt gain (AXs). Using the relationship between the AXs and the V variation during salting (R2>0.76), the AXs was computed with an error of 0.48% in LD and BF and of 0.44% in hams. Thus, the US is a suitable classification method of salted pieces, but not as an analytic method. The monitoring of the dry salting of LD and BF muscles was also addressed by measuring the V using the MTR. Thus, the V progressively increased during LD and BF dry salting, which showed the ability of this technique to monitor the salting process. The predictive model based on the relationship between the AXs and the V variation provided an RMSE (0.43%) similar to the ones obtained in LD and BF (0.48%) and in hams (0.44%). On the other hand, the use of the time of flight (TOF), measured by the pulse-echo mode (MPE), was also considered to monitor the ham dry-salting process. Three methods were considered (energy threshold, cross-correlation, and phase spectrum) to calculate the TOF, being the cross-correlation method the most appropriated to calculate the TOF variation during the ham salting process. Thereby, the measurement of the TOF was carried out in LD and in hams during their dry salting (up to 30days). The TOF decreased progressively during dry salting due to the AXs and the AXw, but also to the thickness reduction, and the increase in hardness in the sample. Predictive models of the AXs, based on the TOF, had RMSE (0.73% in LD and 0.57% in hams) higher than those based on the V (0.45±0.03%). Using those models the 85% of LD and 90% of hams were correctly classifies into three groups of Xs (<2.5, 2.5-4.0 and >4.0%w.b. in LD and <2.0, 2.0-3.0 and >3.0%w.b. in hams). The result showed the great potential of US to predict of the Xs and to monitor the LD and hams dry salting. Also, the use of the MPE, compared to the use of the MTR, facilitates the industrial implementation of the ultrasonic technique. In the dry-cured product, the V was measured, by the MTR, in dry-cured ham portions at 2 and 15ºC. The RMSE (0.69%) of the Xf predictive model based on the V measured at 15ºC, was higher than the one obtained by X-ray (0.43%) and the combination of both technologies (0.42%). Also, using a semi-empirical model and the V measurements at 2 and 15ºC, the Xf (RMSE=6.70%), water and protein+others contents were estimated and the 77% of the portions were classified into three Xf categories (<25, 25-40 and >40% w.b.), which showed the ability of this non-destructive technology for determining the Xf, as well as, the global composition in the dry-cured ham. The X-ray model showed an RMSE for the Xf slightly higher (7.00%) than the US and the combination lower (5.60%) than the US. However, the use of the both technologies would result in a cost increase in the industry. / [ES] El objetivo de este trabajo fue evaluar el uso de los ultrasonidos de señal para estimar el contenido en sal (Xs) y grasa (Xf) del jamón curado durante su elaboración. En el producto fresco, se midió la velocidad de los ultrasonidos (V) en jamones frescos a 2ºC. Un incremento del Xf conllevó un aumento de la V. Mediante un modelo basado en la V se predijo el Xf de los jamones frescos con un error (RMSE) del 2.97% y se clasificó correctamente el 89% de los jamones en tres niveles de Xf (<14, 14-26 y >26%b.h.). El RMSE y el porcentaje de correctamente clasificados obtenido con ultrasonidos fue mejor que los obtenido con rayos-X y con la combinación de ambas tecnologías. En el producto salado, se midió la V, en modo transmisión-recepción (MTR), en muestras modelo de Biceps femoris (BF) con contenido en agua (Xw) y Xs predefinidos. Ambos componentes (Xs y Xw) afectaron significativamente (p<0.05) sobre la V, siendo mayor el efecto del Xs que del Xw. Asimismo, se midió la V, en MTR, en Longissimus dorsi (LD) y BF, así como en jamones, antes y después del salado (hasta 16días). La V aumentó durante el salado, debido a la pérdida de agua (AXw) y a la ganancia de sal (AXs). Mediante la relación entre la AXs y la variación de V durante el salado (R2>0.76) se determinó el Xs con un RMSE del 0.48% en LD-BF y del 0.44% en jamones. Así, la precisión alcanzada es adecuada como método de clasificación de las piezas saladas, pero no como método analítico. Asimismo, se abordó la monitorización del salado en seco de LD y BF mediante la medida on-line de la V. Así, la V aumentó progresivamente durante el salado de LD y BF, demostrando la capacidad de los ultrasonidos en MTR para monitorizar este proceso. Se desarrolló un modelo predictivo de sal, basado en la relación entre la AXs y la variación de V, que proporcionó un RMSE (0.43%) similar al obtenido en LD y BF (0.48%) y en jamones (0.44%). También se consideró el uso del tiempo de vuelo (TOF), medido en modo pulso-eco (MPE), para monitorizar el proceso de salado. Se estudiaron tres métodos (umbral de energía, correlación cruzada y espectro de fases) para la estimación del TOF y se concluyó que el método de la correlación cruzada era el más apropiado para calcular la variación de TOF durante el proceso de salado de jamones. Así, se realizaron medidas del TOF en LD y jamones durante su salado (hasta 30días). La variación de TOF disminuyó progresivamente durante el salado, debido a la AXw y AXs, pero también a la reducción del espesor y al aumento de dureza que sufre la muestra. Los modelo predictivos del Xs basados en el TOF tuvieron un RMSE (0.73% en LD y 0.57% en jamones) superior a los basados en la medida de V (0.45±0.03%b.h.). Con estos modelos se clasificó correctamente el 85% de LD y el 90% de jamones, en tres niveles de Xs (<2.5, 2.5-4.0 y >4.0%b.h. en LD y <2.0, 2.0-3.0 y >3.0%b.h. en jamones). Los resultados demostraron el potencial de los ultrasonidos para predecir on-line la ganancia de sal y monitorizar el proceso de salado. Además, el uso del MPE, respecto al MTR, facilitaría la implementación de la tecnología ultrasónica a nivel industrial. En el producto curado, la V se midió en porciones de jamón curado a 2 y 15ºC. El RMSE (0.69%) de un modelo predictivo del Xs basado en la medida de V a 15ºC, fue mayor que el obtenido con rayos-X (0.43%) y con la combinación de ambas tecnologías (0.42%). Además, mediante un modelo semi-empírico y la medida de la V a 2 y 15ºC, se estimó el Xf (RMSE=6.70%), agua y proteínas+otros y se clasificó correctamente el 77% de las porciones en tres categorías de Xf (<25, 25-40 y >40%b.h.), demostrando la capacidad de esta tecnología para determinar el Xf, así como, la composición global en el jamón curado. El modelo de rayos-X mostró un RMSE de Xf en las porciones curadas ligeramente superior (7.00%) y la combinación menor (5.60%). Sin embargo, el uso combinado supondría una e / [CA] L'objectiu d'aquest treball ha sigut avaluar l'ús dels ultrasons de senyal per a estimar el contingut en sal (Xs) i grassa (Xf) del pernil curat durant l'elaboració. En el producte fresc, s'ha mesurat la velocitat dels ultrasons (V) en pernils frescos a 2ºC. Un increment del Xf ha comportat un augment de la V . Mitjançant un model basat en la V, s'ha predit el Xf dels pernils frescos amb un error (RMSE) del 2,97% i s'ha classificat correctament el 89% dels pernils en tres nivells de Xf (<14, 14-26 i >26%bh). L'RMSE i el percentatge de correctament classificats obtingut amb ultrasons ha sigut millor que els obtinguts amb raigs-X i amb la combinació de totes dues tecnologies. En el producte salat, s'ha mesurat la V, en mode transmissió-recepció (MTR), en mostres model de Biceps femoris (BF) amb contingut en aigua (Xw) i Xs predefinits. Tots dos components (Xs i Xw) han afectat significativament (p<0,05) sobre la V, sent major l'efecte del Xs que del Xw. Així mateix, s'ha mesurat la V, en MTR, en Longissimus dorsi (LD) i BF, així com en pernils, abans i després de la saladura (fins a 16 dies). La V ha augmentat durant la saladura, a causa de la pèrdua d'aigua (AXw) i al guany de sal (AXs). Mitjançant la relació entre la AXs i la variació de V durant la saladura (R2>0,76), s'ha determinat el Xs amb un RMSE del 0,48% en LD-BF i del 0,44% en pernils. Així, la precisió assolida és adequada com a mètode de classificació de les peces salades. Així mateix, s'ha abordat el monitoratge de la saladura en sec de LD i BF mitjançant la mesura en línia de la V. Així, la V augmenta progressivament durant la saladura de LD i BF, fet que demostra la capacitat dels ultrasons en MTR per a monitorar aquest procés. S'ha desenvolupat un model predictiu de sal, basat en la relació entre la AXs i la variació de V, que ha proporcionat un RMSE (0,43%) similar a l'obtingut en LD i BF (0,48%) i en pernils (0,44%). També s'ha considerat l'ús del temps de vol (TOF), mesurat en mode pols-ressò (MPE), per a monitorar el procés de saladura. S'ha estudiat tres mètodes (llindar d'energia, correlació encreuada i espectre de fase) per a l'estimació del TOF, i s'ha conclòs que el mètode de la correlació encreuada és el més apropiat per a calcular la variació de TOF durant el procés de saladura de pernils. Així, s'han pres mesures del TOF en LD i pernils durant la saladura (fins a 30 dies). La variació de TOF disminueix progressivament durant la saladura, a causa de la AXw i AXs, però també per la reducció de l'espessor i l'augment de duresa que pateix la mostra. Els models predictius del Xs basats en el TOF han tingut un RMSE (0,73% en LD i 0,57% en pernils) superior als basats en la mesura de V (0,45±0,03%bh). Amb aquests models s'ha classificat correctament el 85% d'LD i el 90% de pernils, en tres nivells de Xs (<2,5, 2,5-4,0 i >4,0%bh en LD i <2,0, 2,0-3,0 i >3,0%bh en pernils). Els resultats demostren el potencial dels ultrasons per a predir en línia el guany de sal i monitorar el procés de saladura. A més, l'ús de l'MPE, facilitaria la implementació de la tecnologia ultrasònica en l'àmbit industrial. En el producte curat, la V s'ha mesurat en porcions de pernil curat a 2 i 15ºC. L'RMSE (0,69%) d'un model predictiu del Xs basat en la mesura de V a 15ºC ha sigut major que l'obtingut amb raigs-X (0,43%) i amb la combinació de totes dues tecnologies (0,42%). A més, mitjançant un model semiempíric i la mesura de la V a 2 i 15ºC, s'ha estimat el Xf (RMSE=6,70%), aigua i proteïnes+altres i s'ha classificat correctament el 77% de les porcions en tres categories de Xf (<25, 25-40 i >40%bh), fet que demostra la capacitat d'aquesta tecnologia per a determinar el Xf, com també la composició global en el pernil curat. El model de raigs-X ha mostrat un RMSE de Xf en les porcions curades lleugerament superior (7,00%) i la combinació menor (5,60%). No obstant això, l'ús combinat suposaria una elevada inversió in / De Prados Pedraza, M. (2016). Caracterización mediante ultrasonidos de señal de los cambios composicionales del jamón curado durante su procesado [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/64086 / Compendio

Tesis por compendio / Neutrino telescopes are a new way of looking at the Universe. For more than a decade these structures are being designed to study the Universe from a new point of view, that is, from the particles generated in the cosmic accelerators of particles. These infrastructures are not only useful to study the Universe, but they can also be used in the field of Particle Physics and even in the study of underwater life. Most of these telescopes are based on the detection of the so-called Cherenkov light using photomultipliers, the difference between them lies in the medium in which they are located (ice or water) and in the infrastructure used. Specifically, European telescopes mount these photomultipliers in an underwater vertical structure anchored at great depth, which is under the influence of sea currents. For this reason they suffer displacements that affect the location of the photomultipliers and it becomes necessary to implement a positioning system for the telescope to be functional. For this, an acoustic system consisting of emitters anchored to the sea floor and receivers located at the different levels of the vertical structure is used. One of the objectives of the present thesis is the development of these acoustic emitters. For this purpose we have developed different laboratory prototypes with different features until obtaining an improved prototype that was installed and tested in ANTARES and NEMO telescopes. This showed that the prototype worked perfectly within the established requirements and then, we proceed to design a final version of the much more powerful and functional emitter, acoustic beacon, to be mounted inside aluminum vessels together with an omnidirectional acoustic transducer, which will be located in anchored positions of the new KM3NeT neutrino telescope. In collaboration with the MSM Company, 18 acoustic beacons were developed for KM3NeT-ARCA being two of them installed in the first marine campaign at the end of 2015, and being able then to verify their correct operation. On the other hand, interaction of ultraenergetic neutrinos with matter also produces a thermoacoustic pulse with bipolar form, axial symmetry and highly directive. The feasibility of the acoustic detection technique and the possibility of implementing it in these telescopes have been under study for years. In order to test and calibrate this technique, it is necessary to have an acoustic emitter system able of generating a signal similar to the neutrino signature. This has been the second objective developed in this thesis. To achieve this objective, a compact and versatile calibrator based on an array of acoustic transducers using parametric generation has been designed. Given the complexity of the pulse to emulate and the novelty of the technique to be used, it has been necessary to carry out different laboratory tests in order to obtain suitable transducers and electronics able of making them to work at the required power and efficiency. The positive results obtained in this line suggest that we will be able to obtain a full functional neutrino acoustic calibrator soon. Finally, I would like to mention that I have participated in the different research and activities described in the thesis, putting especial emphasis in the development of the electronics and the software/firmware of the developed acoustic emitters. / Los telescopios de neutrinos son una nueva forma de observar el Universo. Desde hace más de una década se están diseñando este tipo de estructuras con el propósito de estudiar el Universo desde un nuevo punto de vista, el de las partículas que se generan en los aceleradores de partículas cósmicos. Estas infraestructuras no solo se limitan al estudio del Universo, sino que también pueden ser utilizadas en el campo de la Física de partículas e incluso en el estudio de la vida submarina. La mayoría de estos telescopios se basan en la detección de la llamada luz de Cherenkov mediante fotomultiplicadores, la diferencia entre ellos radica en el medio en que se ubican (hielo o agua) y en la infraestructura utilizada. Concretamente, los telescopios europeos montan dichos fotomultiplicadores en una estructura vertical submarina anclada a gran profundidad, la cual está sometida a la influencia de las corrientes marinas. Por este motivo sufren desplazamientos que afectan a la localización de los fotomultiplicadores y se hace necesaria la implementación de un sistema de posicionamiento para que el telescopio sea funcional. Para ello se utiliza un sistema acústico consistente en unos emisores anclados al suelo marino y unos receptores situados en los diferentes niveles de la estructura vertical. Uno de los objetivos de la presente tesis es el desarrollo de estos emisores acústicos. Con este fin se han desarrollado diferentes prototipos de laboratorio con los que se han ido escalando prestaciones hasta obtener un prototipo que ha sido instalado y testeado en los telescopios ANTARES y NEMO. Así se demostró que el prototipo funcionaba perfectamente dentro de los requisitos establecidos, pasándose a diseñar una versión final del emisor acústico mucho más potente y funcional para ser montada dentro de vasijas de aluminio junto con un traductor omnidireccional en las anclas del nuevo telescopio de neutrinos KM3NeT. Conjuntamente con la empresa MSM se elaboraron 18 equipos para KM3NeT-ARCA, dos de los cuales fueron instalados en la primera campaña marina a finales de 2015 comprobándose su correcto funcionamiento. Por otro lado, la interacción de los neutrinos ultraenergéticos con la materia también produce un pulso termoacústico con forma bipolar, simetría axial y altamente directivo. Desde hace años se está estudiando la viabilidad de la técnica de detección acústica y la posibilidad de implementarla en dichos telescopios. Para poder poner a prueba y calibrar dicha técnica es necesario disponer de un sistema emisor acústico que sea capaz de generar una señal similar a la descrita. Este ha sido el segundo objetivo desarrollado en esta tesis. Para ello se ha diseñado un calibrador compacto y versátil basado en un array de transductores acústicos usando generación paramétrica. Dada la complejidad del pulso a emular y lo novedoso de la técnica a utilizar, se ha requerido la realización de numerosas pruebas de laboratorio con el fin de conseguir unos transductores adecuados y la electrónica capaz de hacerlos funcionar a la potencia y eficiencia requerida. Los positivos resultados obtenidos en esta línea hacen prever que, en breve, podremos obtener un calibrador acústico de neutrinos funcional. Finalmente, cabe reseñar que he participado en las diferentes investigaciones y actividades que se describen en la tesis, siendo mi cometido principal el desarrollo tanto de la electrónica como de los diferentes softwares/firmwares implicados en los emisores acústicos desarrollados. / Els telescopis de neutrins són una nova forma d'observar l'Univers. Des de fa més d'una dècada s'estan dissenyant aquest tipus d'estructures amb el propòsit d'estudiar l'Univers des d'un nou punt de vista, el de les partícules que es generen en els acceleradors de partícules còsmics. Estes infraestructures no sols es limiten a l'estudi de l'Univers, sinó que també poden ser utilitzades en el camp de la Física de partícules i fins i tot en l'estudi de la vida submarina. La majoria d'aquests telescopis es basen en la detecció de l'anomenada llum de Cherenkov per mitjà de fotomultiplicadors, la diferència entre ells radica en el mig en què s'ubiquen (gel o aigua) i en la infraestructura utilitzada. Concretament, els telescopis europeus munten dits fotomultiplicadors en una estructura vertical submarina ancorada a gran profunditat, la qual està sotmesa a la influència dels corrents marins. Per este motiu pateixen desplaçaments que afecten a la localització dels fotomultiplicadors i es fa necessària la implementació d'un sistema de posicionament per a què el telescopi siga funcional. Per a això s'utilitza un sistema acústic consistent en uns emissors ancorats al sòl marí i uns receptors situats en els diferents nivells de l'estructura vertical. Un dels objectius de la present tesi és el desenvolupament d'aquests emissors acústics. Amb este fi s'han desenvolupat diferents prototips de laboratori amb els quals s'han anat escalant prestacions fins a obtindre un prototip que ha sigut instal·lat i testeat en els telescopis ANTARES i NEMO. Així es va demostrar que el prototip funcionava perfectament dins dels requisits establerts, passant-se a dissenyar una versió final de l'emissor acústic molt més potent i funcional per a ser muntada dins d'atuells d'alumini junt amb un traductor omnidireccional en les àncores del nou telescopi de neutrins KM3NeT. Conjuntament amb l'empresa MSM es van elaborar 18 equips per a KM3NeT-ARCA, dos dels quals van ser instal·lats en la primera campanya marina a finals de 2015 comprovant-se el seu correcte funcionament. D'altra banda, la interacció dels neutrins ultraenergètics amb la matèria també produeix un pols termoacústic amb forma bipolar, simetria axial i altament directiu. Des de fa anys s'està estudiant la viabilitat de la tècnica de detecció acústica i la possibilitat d'implementar-la en els esmentats telescopis. Per a poder posar a prova i calibrar esta tècnica és necessari disposar d'un sistema emissor acústic que siga capaç de generar un senyal semblant al descrit. Aquest ha sigut el segon objectiu desenvolupat en aquesta tesi. Per a això s'ha dissenyat un calibrador compacte i versàtil basat en un array de transductores acústics utilitzant generació paramètrica. Donada la complexitat del pols a emular i la novetat de la tècnica a utilitzar, s'ha requerit la realització de nombroses proves de laboratori a fi d'aconseguir uns transductors adequats i l'electrònica capaç de fer-los funcionar a la potència i eficiència requerida. Els positius resultats obtinguts en esta línia fan preveure que, en breu, podrem obtindre un calibrador acústic de neutrins funcional. Finalment, cal ressenyar que he participat en les diferents investigacions i activitats que es descriuen en la tesi, sent la meua comesa principal el desenvolupament tant de l'electrònica com dels diferents softwares/firmwares implicats en els emissors acústics desenvolupats. / Llorens Alvarez, CD. (2017). Diseño y desarrollo de la electrónica de los emisores acústicos para los sistemas de posicionamiento y calibración de telescopios submarinos de neutrinos [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/88401 / Compendio

A busca por uma construção vacinal contra o HIV-1 é urgente. Os linfócitos T CD4+ têm assumido um papel de destaque no campo de vacinas por participar no controle da replicação do HIV-1, seja auxiliando as funções efetoras de linfócitos T CD8+ e a produção de anticorpos por linfócitos B ou mesmo agindo de forma citotóxica sobre macrófagos infectados. A utilização de sequências consenso do grupo M do HIV-1 é apontada como uma das maneiras de se contornar os problemas relacionados à diversidade viral. Além disso, é preciso construir vacinas que apresentem potencial de induzir respostas imunes com grande cobertura populacional. Com o intuito de induzir respostas amplas de linfócitos T CD4+ contra diversos subtipos do HIV-1 em uma população geneticamente diversa para moléculas HLA-DR, identificamos em nosso trabalho prévio 34 peptídeos promíscuos (previstos de se ligarem a múltiplas moléculas HLA-DR) e conservados da sequência consenso do grupo M do HIV-1. Desenvolvemos uma vacina de DNA codificando 7 peptídeos de Env (HIVenv7) e outra vacina (HIVBr27) codificando os demais 27 peptídeos. A vacina HIVBr27 foi imunogênica em camundongos BALB/c, induzindo uma resposta ampla e polifuncional de linfócitos T CD4+ e CD8+. A vacina HIVenv7 foi pouco imunogênica e mostrou-se capaz de suprimir a resposta induzida pela HIVBr27 em regime de co-imunização. No presente trabalho demonstramos que a imunização com HIVBr27 induz uma resposta imune celular mediada por linfócitos T CD4+ e CD8+ contra peptídeos de diferentes subtipos do HIV-1. Além disso, a imunização com HIVBr27 mostrou-se parcialmente protetora contra a infecção pelo vírus Vaccinia recombinante codificando as proteínas Gag e Pol do HIV-1. Ensaios in vitro demonstraram que os peptídeos codificados pela HIVBr27 se ligam a múltiplas moléculas HLA de classe II e são reconhecidos por células de pacientes infectados pelo HIV-1. Demonstramos também que a vacina HIVenv7 não possui propriedades imunossupressoras consistentes, contrariando os resultados obtidos previamente. Os peptídeos codificados pela HIVenv7 se ligaram a múltiplas moléculas HLA de classe II, mas apresentaram baixa frequência de reconhecimento por células de pacientes infectados pelo HIV-1. Acreditamos que a vacina HIVBr27 possui potencial de induzir uma resposta imune de grande cobertura populacional e direcionada a diferentes variantes do HIV-1. Por outro lado, a vacina HIVenv7 se mostrou pouco imunogênica e não deve ser utilizada em estudos futuros / The search for an HIV-1 vaccine construct is urgent. The CD4+ T cells have assumed a prominent role in the vaccine field participating in the control of HIV-1 replication either by helping CD8+ T cell effector function and B cell-mediated antibody production or by acting as citotoxic cells on infected macrophages. The use of HIV-1 M-group consensus sequences is pointed as an alternative to overcome viral diversity. Besides, it is necessary to construct vaccines that would potentially induce immune responses with broad population coverage. Intending to induce a broad CD4+ T-cell immune response against different HIV-1 subtypes in a population bearing diverse HLA-DR molecules we have previously identified 34 promiscuous peptides (potentially binding to multiple HLA-DR molecules) and conserved within the HIV-1 M-group consensus sequence. We construct a DNA vaccine encoding 7 Env peptides (HIVenv7) and another vaccine (HIVBr27) encoding 27 peptides. The HIVBr27 vaccine was immunogenic in BALB/c mice, inducing a broad and polyfunctional CD4+ and CD8+ T-cell response. The HIVenv7 vaccine was much less immunogenic and suppressed HIVBr27-induced immune responses when co-immunized. Here, we have shown that HIVBr27 immunization leads to a cross-clade CD4+ and CD8+ T-cell immune response. Besides, HIVBr27 immunization has partially protected mice challenged with a recombinant Vaccinia virus encoding HIV-1 Gag e Pol. In vitro assays have shown that HIVBr27- encoded peptides bind to multiple HLA class II molecules and are recognized by HIV- 1-infected patients. We have also shown that HIVenv7 has no consistent immunosuppressive properties, contradicting our previous results. The HIVenv7- encoded peptides bound to multiple HLA class II molecules but were recognized by a low number of HIV-1-infected patients. We believe that our vaccine HIVBr27 has potential to induce an immune response with broad population coverage, towards different HIV-1 variants. On the other hand, the HIVenv7 vaccine was poorly immunogenic and should not be used in future studies