Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Ingeniería Eléctrica / Ingeniero Civil Eléctrico / El uso de Conjuntos Aleatorios Finitos (RFS por su sigla en inglés) tiene varias ventajas respecto de los métodos tradicionales basados en vectores. Entre ellas están el incluir las estadísticas de detección del sensor y la eliminación de las heurísticas tanto para la asociación de datos como para la inicialización y eliminación de objetos en mapa. Para obtener los beneficios de los estimadores basados en RFS en el problema de Construcción de Mapas y Localización Simultanea (SLAM por su acrónimo en inglés), las estadísticas de detección y falsa alarma del extractor de características deben ser modeladas y utilizadas en cada actualización del mapa. Esta Tesis presenta técnicas para obtener estas estadísticas en el caso de características semánticas extraídas de mediciones láser. Además se concentra en la extracción de objetos cilíndricos, como pilares, árboles y postes de luz, en ambientes exteriores. Las estadísticas de detección obtenidas son utilizadas dentro de una solución a SLAM basada en RFS, conocida como Rao-Blackwellized (RB)-probability hypothesis density (PHD)-SLAM, y el algoritmo multiple hypothesis (MH)-factored solution to SLAM (FastSLAM), solución a SLAM basada en vectores. El desempeño de cada algoritmo al usar estas estadísticas es comparado con el de utilizar estadísticas constantes. Los resultados muestran las ventajas de modelar las estadísticas de detección, particularmente en el caso del paradigma RFS. En particular, el error en las estimaciones del mapa, medido utilizando la distancia optimal sub- pattern assignment (OSPA) a un mapa ground truth generado de forma independiente, disminuye en un 13% en el caso de MH-FastSLAM y en un 13% para RB-PHD-SLAM al modelar las estadísticas de detección. A pesar de que no se tiene un ground truth para la trayectoria del robot, se evalúan las trayectorias visualmente, encontradose estimaciones superiores para el método propuesto. Por lo tanto, se concluye que el modelamiento de las estadísticas de detección es de gran importancia al implementar una aplicación de SLAM.

[EN] Automatic detection of source code re-use consists in determining whether a (piece of) code has been created considering another source.Plagiarism and forks in software projects are two examples of types of re-use in source codes. With the advent of the Web and electronic media it has grown enormously the ease of access to source code to be read, copied or modified. This represents a great temptation for developers with the aim of reducing (time or economic) costs, decide to use previously debugged and tested source codes. This phenomenon has caused experts in programming languages to study the problem. The large amount of resources available on the Web makes impossible a manual analysis of suspect source codes of being re-used. Therefore, there is an urgent need to develop automated tools that can accurately detect re-used cases. Automatic re-use detection tools based on natural language processing techniques and information retrieval are able to perform many comparisons of source codes efficiently. In this thesis we propose a set of models that are suitable at both monolingual or crosslingual level. That is, two source codes written in the same, or different, programming language can be compared. Therefore, it allows us to make comparisons between almost any pair of programming languages unlike the proposals of the state of the art. First, we studied the most common changes made by programmers to avoid the detection. To address these changes and improve the detection, we have proposed a set of pre-processing. The models have been evaluated and analysed in real academic settings as well as large-scale scenarios. Finally, our best proposals were compared with some of the state of the art proposals within the same evaluation framework. These tests of our models were performed millions of monolingual and crosslingual comparisons using several techniques that were effective when applied to detection re-use in texts written in natural language. Most of the resources developed in the framework of this thesis are freely available to the scientific community. Using part of these resources, we have set up two evaluation scenarios (monolingual and crosslingual) that are a reference for current and future research works can adjust and compare their proposals. / [ES] La detección automática de reutilización en códigos fuente consiste en determinar si un (fragmento de) código ha sido creado considerando otro como fuente. El plagio y las ramificaciones en proyectos software son dos ejemplos de tipos de reutilización en códigos fuente. Con la llegada de la Web y los medios electrónicos ha crecido enormemente la facilidad de acceso a códigos fuente para ser leídos, copiados o modificados. Esto supone una gran tentación para programadores que, con propósitos de reducir costes (temporales o económicos), deciden utilizar códigos fuente previamente depurados y probados. Este fenómeno ha causado que expertos en lenguajes de programación estudien el problema. La gran cantidad de recursos disponibles en la Web hace imposible un análisis manual de códigos fuente sospechosos de haber sido reutilizados. Por ello, existe una necesidad urgente de desarrollar herramientas automáticas capaces de detectar con precisión los casos de reutilización. Basándose en técnicas del procesamiento del lenguaje natural y recuperación de información, las herramientas de detección automáticas de reutilización son capaces de realizar multitud de comparaciones de códigos fuente de forma eficiente. En esta tesis proponemos un conjunto de modelos que pueden aplicarse indistintamente a nivel monolingüe o translingüe. Es decir, se pueden comparar dos códigos que están escritos en el mismo, o en distinto, lenguaje de programación. Por lo tanto, nos permite realizar comparaciones entre casi cualquier par de lenguajes de programación a diferencia de las propuestas del estado de la cuestión. %que solo se aplican a un grupo muy reducido de lenguajes de programación. Inicialmente, hemos estudiado las modificaciones más comunes realizadas por los programadores para evitar ser detectados. Para tratar estas modificaciones y mejorar la detección, hemos propuesto una serie de preprocesos. Se han evaluado y analizado los modelos tanto en un escenario académico real como en un escenario de detección a gran escala. Finalmente, nuestras mejores propuestas se han comparado con otras propuestas del estado de la cuestión dentro de un mismo marco de evaluación. Estas pruebas de nuestros modelos se han realizado mediante millones de comparaciones tanto a nivel monolingüe como translingüe empleando diversas técnicas que fueron efectivas al aplicarlas sobre textos escritos en lenguaje natural. La mayor parte de los recursos desarrollados en el marco de esta tesis están a libre disposición de la comunidad científica. Utilizando parte de estos recursos, hemos configurado dos escenarios (monolingües y translingües) de evaluación que son un referente para que actuales y futuros trabajos de investigación puedan ajustar y comparar sus propuestas. / [CAT] La detecció automàtica de reutilització en codis consisteix a determinar si un (fragment de) codi ha sigut creat considerant un altre com a font. El plagi i les bifurcacions en projectes de programari són dos exemples de tipus de reutilització en codis font. Amb l'arribada de la Web i els mitjans electrònics ha crescut enormement la facilitat d'accés a codis font per a ser llegits, copiats o modificats. Açò suposa una gran temptació per a programadors que amb propòsits de reduir costos (temporals o econòmics) decideixen utilitzar codis font prèviament depurats i provats. Aquest fenomen ha causat que experts en llenguatges de programació estudien aquest problema. La gran quantitat de recursos en la Web fa impossible una anàlisi manual de codis font sospitosos d'haver sigut reutilitzats. Es per aquest motiu que existeix una necessitat urgent de desenvolupar eines automàtiques capaces de detectar amb precisió els casos de reutilització. Basant-se en tecnologies de teoria de llenguatges i recuperació d'informació, les eines de detecció automàtiques de reutilització són capaces de realitzar multitud de comparacions de codis font de forma eficient. En aquesta tesi proposem un conjunt de models que poden aplicar-se indistintament a nivell monolingüe o translingüe. És a dir, es poden comparar dos codis que estan escrits en el mateix, o diferent, llenguatge de programació. Per tant, ens permet realitzar comparacions entre quasi qualsevol parell de llenguatges de programació a diferència de les propostes de l'estat de la qüestió. La nostra experimentació ha seguit un cert paral$\cdot$lelisme entre la detecció de reutilització monolingüe i la translingüe. Inicialment, hem estudiat les modificacions més comunes realitzades pels programadors per evitar ser detectats. Per tractar aquestes modificacions i millorar la detecció, hem proposat una sèrie de preprocesos. S'han avaluat i analitzat els models tant en un escenari acadèmic real com en un escenari de detecció a gran escala. Finalment, hem comparat les nostres millors propostes amb altres propostes de l'estat de la qüestió dins d'un mateix marc d'avaluació. Aquestes proves i comparacions dels nostres models s'han realitzat mitjançant milions de comparacions tant a nivell monolingüe com translingüe emprant diverses tècniques que van ser efectives en aplicar-se sobre textos escrits en lenguatge natural. La major part dels recursos creats en el marc d'aquesta tesi han estat de creació pròpia i estan a lliure disposició de la comunitat científica. Utilitzant part d'aquests recursos, hem proposat dos escenaris (monolingüe i translingüe) d'avaluació que són un referent perquè actuals i futurs treballs d'investigació puguin ajustar i comparar les seves propostes. / Flores Sáez, E. (2016). Detección de reutilización de código fuente monolingüe y translingüe [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/66868 / TESIS

En esta tesis se han propuesto nuevos esquemas de detección basados en el uso de predicción no lineal, con el fin de aplicarlos a detección de incendios en grandes áreas. Estos esquemas han sido verificados con datos reales obtenidos por medio de un sensor infrarrojo situado en un área montañosa en las proximidades de Alcoi, a partir de los datos se han construido tres bloques de información (A, B y C). El objetivo, en concreto, se centra en determinar la capacidad para resolver en un ruido de fondo entre dos situaciones: fuegos reales y alarmas indeseadas, lo que implica el basar la detección sobre un vector (vector de decisión). Para la validación de los esquemas propuestos hemos realizado diferentes simulaciones que modelan los dos tipos de señales presentes: fuegos crecientes y las diferentes alarmas indeseadas (efectos ocasionales) con las que nos podemos encontrar en una situación real. A partir de un esquema básico de predicción-detección, caracterizado por dos partes principales: la primera corresponde a la etapa de predicción (del tipo lineal) y la segunda a la etapa de detección (del tipo filtro adaptado al subespacio de señal), hemos verificado la viabilidad de dicho esquema. A continuación en la tesis se presentan mejoras sobre el esquema inicial. La primera, el interés de incluir no linealidades en el diseño del predictor, debido fundamentalmente a que los datos no presentan una distribución Gaussiana. En la tesis se presenta la estructura de Wiener como esquema para construir el predictor no lineal. La segunda, la necesidad de incluir el denominado detector de crecimiento para poder distinguir entre tendencias crecientes (posibles fuegos) y decrecientes (posibles alarmas indeseadas). En el diseño de la estructura de Wiener (caracterizada por una parte lineal más una parte no lineal) hemos desarrollado dos técnicas para caracterizar la no linealidad: el método directo y el de aproximación polinómica. La parte lineal ha sido diseñada aplicando......... / Bernabeu Soler, PA. (2002). Nuevos esquemas de detección basados en el uso de predicción no lineal: aplicación a la detección de incendios en grandes áreas [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/5761 / Palancia

La planta de la refinería de plomo realiza sus operaciones bajo procedimientos conocidos desde hace mas de un siglo, que permiten obtener los resultados deseados en cuanto a calidad de refinación del metal. Sin embargo, esto no asegura una calidad de producción sostenida, lo cual impide el desarrollo de las operación de forma mucho mas eficiente. El planteamiento de control automático sobre las variables de proceso mencionadas anteriormente incrementará la performance de la planta permitiendo una producción sostenida del metal refinado. La energía eléctrica con la que se desarrolla el proceso de refinación debe ser suministrada en la cantidad adecuada con la finalidad de manejarla eficientemente, contribuyendo también con la calidad del proceso de refinación. Otro punto importante de la electrorefinación, tiene que ver con la calidad de la solución electrolítica. La solución debe ingresar a los blocks de refinación en la cantidad adecuada para abastecer a la totalidad de las celdas electrolíticas. El ingreso del flujo del electrolito al sistema, debe ser tal que no permita el estancamiento del mismo lo cual ocasionaría un empobrecimiento de la solución incidiendo perjudicialmente en la electrodeposición catódica. Al contar con una regulación del ingreso de flujo en los rangos adecuados se asegura la recirculación de la solución electrolítica y la calidad conductiva de las partículas de plomo. Finalmente la estandarización y acondicionamiento de los reactivos que son adicionados a la solución electrolítica pemitiría establecer la composición del electrolíto en condiciones favorables al proceso. Implementando un control semi-automático de variables que intervienen en la preparación y acondicionamiento de los reactivos en los tanques de preparación de cola, puede estandarizarse la calidad de los mismos, que finalmente serán dosificados a los tanques Sump.

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Ingeniero Civil Electricista / La biometría es una disciplina que utiliza métodos automáticos para el reconocimiento humano que se fundamenta en la comparación de vectores de características asociados a los patrones conductuales, fisiológicos o anatómicos singulares de cada persona. Un patrón biométrico puede ser usado para la clasificación de personas si todos lo poseen, es único para cada individuo, invariante durante períodos largos de tiempo y de fácil recolección. El iris cumple con las características anteriores por lo que ha sido estudiado como patrón desde hace más de una década. Inicialmente, los sistemas de reconocimiento de iris requerían alta cooperación de los usuarios para su buen funcionamiento. No obstante, con el paso del tiempo se ha generado una tendencia en la investigación mundial que se inclina hacia condiciones de operación más reales, relajando las restricciones sobre los usufructuarios y las condiciones ambientales de operación. En este trabajo se presenta el diseño y la implementación de un sistema de reconocimiento de iris no cooperativo y a distancia en el cual se han definido tres características asociadas a éste patrón: la textura del iris, su color y la textura de la zona que lo rodea. Se contempla el diseño del sistema de captura de imágenes y la programación de algoritmos en los módulos de adquisición, segmentación y clasificación. En el módulo de adquisición se proporcionan métodos de detección ocular, verificación ocular y evaluación de enfoque. En el módulo de segmentación se presentan algoritmos de localización límbica y eliminación de artefactos como reflexiones y oclusiones. En el módulo de clasificación de muestran métodos de codificación y comparación de las características descritas previamente. Finalmente, se describe la función no lineal de decisión para el sistema. La evaluación del rendimiento del proceso total de reconocimiento se lleva a cabo en una base de datos de 750 imágenes capturadas con el sistema de adquisición diseñado a 1,5 metros de distancia de los usuarios. Éstas fueron separadas en dos conjuntos, de 375 imágenes cada uno, correspondientes a 15 enrolados y 15 impostores. El índice final de reconocimiento para las características de textura iridal, color del iris y textura periocular es de 66,67%, 69,17% y 93,33%, respectivamente. La fusión de éstas características alcanza un índice de reconocimiento de 94,17% y el índice de detección de impostores es del 100% en todos los casos estudiados.

A lo largo del tiempo una innumerable cantidad de daños en estructuras se produjeron debido a problemas en sus funda-ciones. Al momento de detectarlos, no siempre fue posible llegar a una solución satisfactoria, disminuyendo sensiblemen-te su vida útil y en algunos casos extremos llegando al colapso de la misma. En esta tesis, inicialmente se diseñan y analizan con métodos numéricos, plateas rectangulares y circulares teniendo en cuenta parámetros mecánicos, apoya-das sobre terrenos elásticos, y considerando la reacción del terreno como lineal y no lineal. Se considera el aporte mecáni-co del pretensado en plateas y en vigas de fundación elásti-ca. Posteriormente, se desarrollan técnicas para la detección, localización y cuantificación del daño en fundaciones, apoya-das sobre un terreno elástico y/o elastoplásticos, utilizando modelos numéricos, con fisuras discretas, y fisuras distribui-das, resueltos con el Método de los Elementos Finitos. Se utilizan parámetros estáticos tales como los Desplazamientos Verticales, diferencia entre Desplazamientos Verticales y Curvatura de la Elástica y parámetros dinámicos, tales como variación de Frecuencias y Respuesta en Frecuencias. Asimis-mo, se presenta una aplicación para la detección, localización y cuantificación de la fisura, mediante la resolución del Proble-ma Inverso, aplicado a vigas de fundación apoyadas sobre un medio elástico, mediante un método numérico. Se analiza el caso de la corrosión de armaduras bajo tensión de tracción de las mismas, mediante la realización de modelos físicos a escala, sometidas a un proceso de corrosión acelerada en distintas zonas de las vigas. A los efectos de correlacionar el deterioro producido, con su respuesta ante acciones exter-nas, se realiza el seguimiento del proceso de fisuración del hormigón, determinando el Potencial de Corrosión, en distintos puntos de las vigas y midiendo la Velocidad de Propagación de Impulsos Ultrasónicos. Por último, en lo referente al refuerzo y reparación de vigas de fundación se trabaja con láminas de materiales compuestos, modelados con el Método de los Elementos Finitos, evaluando el mejoramiento que estos re-fuerzos le proveen al elemento estructural cuando se varía la cantidad y ubicación de los mismos. / Countless instances of structural damage have occurred over time, due to problems with foundations. It was often impossible to come to a satisfactory solution at the time of detection, whith the result of a substantial decrease in structure lifetime, or in its total collapse in extreme situations. In this paper, circular and rectangular concrete plates with diverse aspect ratios are designed and analyzed, lying on elastic foundations, and taking into account mechanical parameters of plates sitting on elastic grounds, assessing linear and non-linear ground reactions. The mechanical contribution of prestressing procedures to plates and elastic foundation beams is considered. Several techniques are next developed for damage detection, location and quantification, in foundation structures lying on elastic and/or elastoplastic grounds, using numeric models with discrete cracks and scattered cracks, solved by means of the Finite Elements Method. Static parameters are used, such as Vertical Displa-cement, Vertical Displacement Difference, Elastic Curvature, as well as dynamic parameters, such as Frequency Variation and Frequency Response. An application is hereby presented for fissure detection, location and quantification in foundation beams lying on an elastic medium, by means of a numerical method and the Inverse Problem. Corrosion of pre-tensed reinforcement bars is analized by means of scaled physical models subjected to accelerated corrosion in several areas of the beams. To correlate the resulting decay to external static actions, the fissuring process of the concrete is assessed by determining the Corrosion Potential at several points of the beams, measuring as well the Propagation Velocity of Ultra-sound Impulses. Finally, on the subject of strenghtening and repair of foundation beams, work is done with sheets of composite material which are modeled with the Finite Elements Method, evaluating the improvement provided to structural elements by diverse amounts and locations of reinforcements.

En el seguimiento de rostros e iris existe una gran cantidad de trabajos publicados, basados en diferentes técnicas consideras invasivas como: montaje de dispositivos electrónicos (electrodos, cámaras). Aprovechando la mayor velocidad de procesamiento alcanzada por los computadores personales y la disminución de costos de los sistemas de adquisición de video, se han desarrollado diferentes métodos no invasivos para el seguimiento de iris y rostros. En el Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Chile, se desarrolló un método no invasivo de seguimiento de iris que consiste en tres etapas: detección gruesa de la posición del rostro, detección fina y estimación del tamaño del rostro, y detección de la posición y tamaño del iris. La detección gruesa usa la metodología de Maio y Maltoni. La detección fina se realiza con una integral de línea, utilizando un molde antropométrico del rostro inclinado en el eje coronal, transversal y sagital, sobre una imagen direccional de entrada, estimándose así la posición, inclinación y tamaño del rostro. Conociendo estos valores es posible definir zonas de búsqueda más probables del iris. En la que se busca la posición y tamaño del iris recorriéndola con unos moldes semicirculares. Para el desarrollo de los nuevos moldes antropométricos y validación de la metodología, se construyeron bancos de imágenes estáticas de 5 individuos con rotaciones en el eje transversal. Los individuos rotaron sus rostros desde -45º a 45º con un paso de 15º. Además se construyeron 4 secuencias de video para los mismos individuos, que rotan sus rostros en el eje transversal y coronal. Se construyeron 4 secuencias de video de individuos que rotan su rostro en el eje sagital. Con estos bancos de imágenes se construyeron modelos empíricos de la variación de las posiciones de las características antropométricas del rostro y la excentricidad del rostro, frente a las rotaciones, transversales y sagitales. Finalmente se construyeron 4 secuencias de video de individuos que rotan su rostro en los 3 ejes. La metodología desarrollada se evaluó en el banco de secuencias de video para las rotaciones en los diferentes ejes. Para la rotación transversal se obtuvo que en todas las secuencias el desempeño es mayor que 89% y en 2 alcanza el 100%. Para el caso de la detección del iris se observa que el porcentaje de detección correcta fue mayor que 75% y en 2 secuencias fue mayor que 90%. Para el seguimiento sagital se obtuvo que la detección de rostros en tres de las secuencias fue más de 89% sólo en una se tiene 78%, en una alcanza 99%. Para el caso de la detección del iris se observa que el porcentaje de detección correcta fue mayor que 89% en 3 de las secuencias y en 1 secuencia mayor que 86%. En la rotación 3D se obtuvo valores de la tasa de detección correcta del rostro en tres secuencias mayores que 93% y en sólo una es de 18%. La tasa de detección correcta del iris sólo en una secuencia presenta un valor de 83%, en otra se alcanza 89% y en dos de ellas se supera el 90% de detección correcta. La metodología desarrollada para el seguimiento de rostros selectiva en el eje transversal con un paso de 20º, en el sagital con paso de 20º y en el coronal con paso de 15º. Se midieron los tiempos de procesamiento para rotaciones coronal-transversal y 3D. Para estos ejes se obtuvo un tiempo promedio de 0,020 s, y 0,028 s respectivamente, pudiéndose procesar hasta 50 imágenes y 35 imágenes por segundos respectivamente. Estos tiempos se midieron en un computador Pentium 4 de 3,2 GHz. Estos resultados permiten aplicar la metodología en tiempo real.

Ingeniero Civil Eléctrico / Actualmente se utilizan diversos métodos de reconocimiento de individuos mediante la biometría, es decir, identificando patrones de características físicas o de comportamiento. Específicamente la biometría basada en el iris es ampliamente usada en el mundo, por ejemplo en reconocimiento de ciudadanos o control fronterizo. Sin embargo, hoy en día se utilizan imágenes bidimensionales del iris para extraer la información de éste. En este trabajo se propone utilizar información tridimensional del iris, para lo que se construirá un modelo 3D a partir de un conjunto de imágenes bidimensionales del ojo. En primer lugar, se realizó la construcción de un sistema de captura de imágenes bidimensionales del ojo desde diferentes ángulos, utilizando como hardware del sistema un computador, un computador de placa reducida Raspberry Pi y una cámara Raspberry Pi NoIR. Además, se diseñó e implementó una estructura de soporte que permite la toma de imágenes desde diferentes ángulos, con una iluminación y encuadre adecuados para enfocar el iris a corta distancia. El montaje experimental permitió además eliminar el reflejo de las fuentes luminosas sobre el iris. Luego se tomaron 17 imágenes de un ojo, abarcando un arco de encuadre de 40°. A continuación se procesaron las imágenes capturadas para permitir la generación de modelos 3D. Se incluyó en el procesamiento: encuadre del iris, borrado de la pupila, ecualización del histograma y suavizado gaussiano. Fue posible determinar que la mejor secuencia para la construcción del modelo 3D incluyó encuadre, suavizado gaussiano, borrado de pupila y ecualización. Finalmente, se construyeron los modelos tridimensionales utilizando el software Python Photogrametry Toolbox. Con el objetivo de mejorar los resultados se variaron parámetros de entrada del algoritmo, tales como, el número de imágenes y el CCD width (ancho del sensor de la cámara). De lo que se concluyó que con 6 imágenes y un CCD width igual a 3, se obtiene un modelo del iris bien formado en el que se aprecian texturas y patrones. Por otra parte, se analizó la capacidad de generalización del método, capturando y modelando 12 nuevos conjuntos de imágenes del iris. Concluyendo que el método funciona de forma parcial con conjuntos de imágenes nuevos, y por tanto debe ser mejorado en términos de su capacidad de generalización. En base a la revisión bibliográfica se concluye que este es el primer sistema desarrollado que permite generar un modelo 3D del iris a partir de imágenes 2D de este. Los modelos resultantes pueden ser mejorados, ya que presentan ruido y este podría ser eliminado mediante la aplicación de un filtro gaussiano tridimensional, la utilización de un equipo fotográfico de mejores características, o el uso de múltiples cámaras.

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