Tras la acción de un sismo, es frecuente encontrarnos con estructuras de hormigón armado que llegan al colapso o quedan fuera de servicio debido al daño sufrido en los elementos estructurales de la misma. Con el fin de reforzar las estructuras susceptibles de sufrir daños importantes, o bien reparar las estructuras que ya los han sufrido, surgen diferentes técnicas de refuerzo, destacando el empleo de angulares y presillas metálicas como una de las técnicas de refuerzo de soportes de hormigón armado más utilizada a nivel mundial. No obstante, en la actualidad no existen investigaciones que hayan tratado el comportamiento frente a carga cíclica de nudos interiores viga-columna de HA cuando el soporte es reforzado con esta técnica. Considerando la necesidad del estudio de este refuerzo, se planteó la investigación ¿Estudio experimental y numérico de nudos viga-soporte y losa-soporte en pilares de HA reforzados¿, financiada por el Ministerio de Ciencia e Innovación de España, con cargo al proyecto de investigación BIA 2008-06268. Dicha investigación se desarrollada en el Instituto de Ciencia y Tecnología del Hormigón (ICITECH) de la Universitat Politècnica de València. Esta Tesis Doctoral se engloba dentro este proyecto de investigación, y pretende ser una continuación al trabajo desarrollado por Gimenez (2007), Adam (2007) y Garzón-Roca (2013). El objetivo de la presente Tesis Doctoral es conocer el comportamiento de estos nudos frente a cargas cíclicas. Para ello, se ha realizado un estudio experimental constituido por 20 ensayos de nudos interiores viga-columna a escala real, como parte representativa del comportamiento sísmico de una estructura porticada de HA. La geometría y armado de los especímenes, han sido diseñados según construcciones habituales de edificación proyectadas únicamente frente a cargas gravitatorias, sin detalles sísmicos y bajo el concepto de viga fuerte-columna débil. El refuerzo de las columnas se ha ejecutado con angulares y presillas metálicas, y se han probado varias formas de conexión entre las columnas a través del nudo, que a su vez sirve como refuerzo de éste. Se han obtenido diferencias importantes en los ensayos realizados en función del tipo empleado conexión columna-nudo, del tipo de armado de las vigas, y de la combinación de cargas aplicadas sobre los especímenes. Por tanto, el programa experimental desarrollado ha permitido estudiar las pautas de comportamiento frente a cargas cíclicas de los elementos reforzados en su conjunto. Asimismo, ha permitido estudiar las mejoras en el comportamiento a cortante del nudo interior viga-columna. / Ruiz Pinilla, JG. (2013). Estudio experimental de nudos interiores viga-columna de entramados de hormigón armado con detalles no-dúctiles, con columnas reforzadas mediante angulares y presillas de acero, sometidos a cargas cíclicas [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/33752 / Premios Extraordinarios de tesis doctorales

The current investigation is aimed at the reconstruction and analysis of genome-scale metabolic models. Specifically, it is focused on the use of mathematical-computational simulations to predict the cellular metabolism behavior towards bio-products production. The photosynthetic cyanobacterium Synechococcus elongatus PCC7942 was studied as biological system. This prokaryotic has been used in several studies as a biological platform for the synthesis of several substances for industrial interest. These studies are based on the advantage of autotrophic systems, which basically requires light and CO2 for growth. The main objective of this thesis is the integration of different types of biological information, whose interaction can be extract applicable knowledge for economic interests. To this end, our study was addressed to the use of methods for modeling, analyzing and predicting the behavior of metabolic phenotypes of cyanobacterium. The work has been divided into chapters organized sequentially, where the starting point was the in silico metabolic reconstruction network. This process intent to join in a metabolic model of all chemical reactions codified in genome. The stoichiometric coefficients of each reactions, can be arranged into a sparse matrix (stoichiometric matrix), where the columns corresponds to reactions and rows to metabolites. As a result of this process the first model was obtained (iSyf646) than later was updated to another (iSyf714). Both were generated from data ¿omics published in databases, scientific reviews as well as textbooks. To validate them, each one of the stoichiometric matrix together with relevant constraints were used by simulation techniques based on linear programming. These reconstructions have to be flexible enough to allow autotrophic growth under which the organism grows in nature. Once the reconstructions were validated, environmental variations can be simulated and we were able to study its effects through changes in outline system parameters. Subsequently, synthetic capabilities were evaluated from the in silico models in order to design metabolic engineering strategies. To do this a genetic variation was simulated in reactions network, where the disturbed stoichiometric matrix was the object of the quadratic optimization methods. As a results sets of optimal solutions were generated to enhanced production of various metabolites of energetic interest such as: ethanol, n-butanol isomers, lipids and hydrogen, as well as lactic acid as the compound which is an interest to the industry. Furthermore, functionally coupled reactions have been studied and have been weighted to the importance in the production of metabolites. Finally, genome-scale metabolic models allow us to establish criteria to integrate different types of data to help of find important points of regulation that may be subject to genetic modification. These regulatory centers have been investigated under drastic changes of illumination and have been inferred operational principles of cyanobacterium metabolism. In general, this thesis presents the metabolic capabilities of photosynthetic cyanobacterium Synechococcus elongatus PCC7942 to produce substances of interest, being a potential biological platform for clean and sustainable production. / Triana Dopico, J. (2014). Model-based analysis and metabolic design of a cyanobacterium for bio-products synthesis [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/39351

[EN] Neutrino astronomy is a booming field in astroparticle physics. Due to the particular characteristics of neutrinos, these particles offer great advantages as probes for the study of the far and high-energy Universe. It is extensively accepted by the scientific community that a multi-messenger approach with the combination of information provided by neutrinos, photons and charged particles (cosmic rays) is possible to obtain a more complete image of the fundamental astrophysics processes taking place in our Universe. Since neutrinos are neutral and very weak interacting particles they can reach the Earth from astrophysical sources without deflection by magnetic fields and almost without energy losses and absorption, contrarily to the rest of messengers. The other side of the coin of neutrino properties is that detection of neutrinos is very challenging and big highly instrumented detection volumes are needed. Natural media (deep sea, lakes or ice in the Antarctica) host this kind of experiments using the water (or ice) as target material where the neutrino interaction is produced. ANTARES is the first undersea neutrino telescope, located at 2475 m depth in the Mediterranean Sea. ANTARES is optimized for optical detection of the Cerenkov light induced by relativistic muons produced by high energy neutrino interactions near the detector. The charge, position and arrival time of the photons to the optical modules which compose the detector allows the muon track reconstruction, and thus, knowing the neutrino coming direction. Some information of the event energy is also derived. ANTARES is also hosting the AMADEUS experiment which is investigating the feasibility of the acoustic detection of Ultra-High Energy (UHE) neutrinos. The framework of this thesis is the ANTARES experiment. As commonly done in the thesis developed in this experiment (and in this field), the work has been divided in two different areas. On the one hand, a part more devoted to technological aspects related to the detector and, on the other hand, a part dedicated to ANTARES data analysis. The first part of the thesis is focused in the development of a calibrator able to reproduce the acoustic signal generated in the UHE neutrino interaction with a water nucleus which, roughly speaking, generates a highly directive bipolar acoustic pulse. Having a good calibrator is crucial to test and tune the telescope response for this kind of signals. The second part of the thesis, the data analysis part, is centred in the analysis of the ANTARES data in order to constrain possible Dark Matter models. This work is focused on the detection of products resulting of the Dark Matter annihilation trapped in the centre of the Sun. Specifically, the Secluded Dark Matter (SDM) model has been tested by the detection of di-muons (co-linear muon pair) and/or neutrinos coming from Sun direction. Broadly speaking, this model is based on the idea of the existence of a mediator resulting of the Dark Matter annihilation which, subsequently, would decay into standard model particles as muons or neutrinos. These models have been proposed in order to explain some experimental "anomalies" observed, such as the electron-positron ratio spectrum detected in satellites, measured recently with high accuracy by AMS-II. The study of this thesis constitutes the first search of experimental evidences of this kind of models in neutrino telescopes. / [ES] La astronomía de neutrinos es un campo en auge dentro de la Física de Astropartículas. Los neutrinos ofrecen grandes ventajas como sondas para estudiar el Universo lejano y de alta energía. Es extensamente aceptado que mediante la combinación de la información que proporcionan los neutrinos junto a la obtenida mediante fotones de alta energía (rayos gamma) y partículas cargadas (rayos cósmicos) se podría obtener una imagen más completa de los procesos astrofísicos fundamentales que tienen lugar a lo largo de nuestro Universo.La razón fundamental por la que los neutrinos son tan altamente valorados como mensajeros es la baja interacción con el medio que los rodea. Al ser partículas sin carga interactúan muy débilmente con la materia, por ello pueden escaparse de la fuente donde se han producido y, al contrario de lo que ocurre con el resto de mensajeros, pueden llegar a la Tierra sin ser desviados por los campo magnéticos y sin prácticamente pérdida de energía. Esta misma razón que los hace tan valorados es a su vez la que los hace tan difíciles de detectar. Se impone la necesidad de construir detectores de grandes volúmenes, del orden del km3, altamente instrumentados. Se utilizan medios naturales (en el fondo del mar, en lagos o en enterrados en el hielo de la Antártida) aprovechando el agua (o hielo) como material diana donde se espera que interaccione el neutrino. ANTARES es el primer telescopio submarino de neutrinos construido en el fondo del mar Mediterráneo. Está optimizado para la detección óptica de la luz Cherenkov inducida por los muones relativistas producidos en la interacción de neutrinos de alta energía en los alrededores del detector. La información de la carga, posición y tiempo de llegada de los fotones a los fotomultiplicadores que componen el detector permite tanto la reconstrucción de la trayectoria del neutrino como el conocimiento de su energía. Además, ANTARES acoge el experimento AMADEUS mediante el cual se está investigando y testeando la detección acústica de neutrinos de muy alta energía que, al interaccionar en el agua, producen un pulso termo-acústico que se pretende registrar con una red de hidrófonos. El trabajo desarrollado en esta tesis se engloba bajo el marco del experimento ANTARES. Como es común en las tesis desarrolladas en este experimento, el trabajo se ha dividido en dos áreas diferenciadas: por un lado, una parte de enfoque más tecnológico y, por otro lado, una parte analítica de datos tomados por el telescopio. La primera parte de la tesis está centrada en el desarrollo de un calibrador capaz de reproducir la señal acústica que se emite en la interacción de un neutrino de alta energía con un núcleo de agua que, generalizando, es un pulso bipolar altamente directivo. El disponer de un buen calibrador es clave a la hora de testear la detección acústica en el telescopio y poder sintonizar y "entrenar" los los receptores para este tipo de señales. La segunda parte de la tesis se ha centrado en el análisis de datos registrados por ANTARES con el fin de contrastar posibles modelos astrofísicos para la búsqueda de materia oscura. Este trabajo ha focalizado en la detección de los productos de la aniquilación de materia oscura atrapada en el centro del Sol. Se ha testeado el modelo de Secluded Dark Matter (SDM) a través de la detección de di-muones (pareja de muones co-lineales) y neutrinos en la dirección del Sol. A grandes rasgos, este modelo se basa en la idea de la existencia de un mediador resultado de la aniquilación de materia oscura que posteriormente decaería en partículas del modelo estándar como muones o neutrinos. Estos modelos han sido propuestos con el fin de explicar ciertas 'anomalías' experimentales observadas, tales como el espectro del flujo de positrones detectado en satélites, medido recientemente con gran precisión por AMS-II. realizado en esta tesis constituye la primera búsqueda de evidencias / [CA] L'astronomia de neutrins és un camp en auge dins la Física d'Astropartícules. Els neutrins ofereixen grans avantatges com a sondes per estudiar l'Univers llunyà i d'alta energia. Es extensament acceptat que mitjançant la combinació de la informació proporcionada pels neutrins junt a la obtinguda mitjançant fotons d'alta energia (rajos gamma) i partícules carregades (rajos còsmics) es podria obtindre una imatge més completa dels processos astrofísics fonamentals que es donen al llarg del nostre Univers. La raó fonamental per la qual els neutrins són altament valorats com a missatgers és la baixa interacció amb el medi que els envolta. Al ser partícules sense càrrega interactuen molt dèbilment amb la matèria, per això poden escapar-se de la font on s'han produït i, al contrari del que ocorre amb la resta de missatgers, poden arribar a La Terra sense desviar-se pels camps electromagnètics i sense pràcticament pèrdua d'energia. Aquesta mateixa raó que els fan tan valorats és al mateix temps la que els fa tan difícil de detectar. S'imposa la necessitat de construir detectors amb grans volums de detecció, de l'ordre del km3, altament instrumentats. S'utilitzen medis naturals (al fons de la mar, en llacs, al gel de l'Antàrtida) aprofitant l'aigua (o el gel) com a material diana on interaccionen el neutrins. ANTARES és el primer telescopi submarí de neutrins construït al fons de la mar Mediterrània. Està optimitzat per a la detecció òptica de la llum de Cherenkov induïda pels muons relativistes produïts en la interacció de neutrins d'alta energia als voltants del detector. La informació de la carrega, posició i temps d'arribada dels fotons als fotomultiplicadors que composen el detector permet tant la reconstrucció de la trajectòria del neutrí, amb gran resolució angular, com el coneixement de la seua energia. A més, ANTARES acull l'experiment AMADEUS mitjançant el qual s'està investigant i testejant la detecció acústica de neutrins de molt alta energia, que, al interaccionar a l'aigua produeixen un pols termo-acústic que es pretén registrar amb una xarxa d'hidròfons. El treball dut a terme en esta tesi s'engloba baix el marc de l'experiment ANTARES. Com es comú en les tesis desenvolupades en aquest experiment, el treball s'ha dividit en dues àrees diferenciades: per una banda una part d'enfocament mes tecnològic i, d'altra banda, una part analítica de les dades preses pel telescopi. La primera part de la tesi està centrada en el desenvolupament d'un calibrador capaç de reproduir la senyal acústica que es genera en la interacció d'un neutrí d'alta energia amb un nucli de l'aigua que, generalitzant, és un pols bipolar altament directiu. Disposar d'un bon calibrador es clau a l'hora de testejar la detecció acústica al telescopi i poder sintonitzar i "entrenar" els receptors a aquest tipus de senyals. La segona part de la tesi, amb caràcter d'anàlisi de dades, s'ha centrat en l'anàlisi de les dades registrades per ANTARES amb el fi de contrastar possibles models astrofísics per a la recerca de matèria fosca. Aquest treball es centra en la detecció dels productes d'aniquilació de matèria fosca atrapada al centre del Sol. En concret, s'ha testejat el model de Secluded Dark Matter (SDM) a través de la detecció de di-muons (parell de muons co-lineals) i neutrins en la direcció del Sol. A grans trets, aquest model es basa en la idea de l'existència d'un mediador resultat de l'aniquilació de matèria fosca que posteriorment decauria en partícules del model estàndard com muons o neutrins. Aquests models han sigut proposats amb la fi d'explicar certes "anomalies" experimentals observades, tals com l'espectre del flux de positrons detectat en satèl¿lits, mesurat recentment amb gran precisió per AMS-II. L'estudi realitzat en esta tesi constitueix la primera recerca d'evidències experimentals d'aquest tipus de models en telescopis de neutrins. / Adrián Martínez, S. (2015). Design and Development of an Acoustic Calibrator for Deep-Sea Neutrino Telescopes and First Search for Secluded Dark Matter with ANTARES [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/48877

[EN] There have been considerable efforts to improve the accessibility of websites for users with disabilities, but it does not guarantee a simple, intuitive and satisfactory interaction. To achieve this, it is necessary to improve usability, which comprises concepts such as effectiveness, efficiency, satisfaction and learning. There are several usability recommendation guidelines provided by experts. However, in many cases, these recommendations have not been validated by users; and almost always limited to the use of subjective or basic quantitative metrics. This thesis proposes the use of innovative metrics and methodologies, as the analysis of the physiological response and eye tracking, to extract quantitative and detailed information in real time during user interaction with the web. Leaning on these methodologies, three hypotheses have been assessed: (1) expert recommendations should be validated by users, (2) the validity of the recommendations depends on the user profile, and (3) the new metrics proposed allow detecting the impact of the recommendations better than traditional variables. To do this, a work plan was defined: (1) Review of the state of the art to gather usability metrics and recommendations; (2) The most used common usability recommendations have been selected and assessed; (3) A experimental design and a protocol has been set up to control the presence / absence of usability recommendations and assessed its effect, involving 20 users; (4) Finally to evaluate the three hypotheses, a common model was defined for each variable with the following factors: seven usability recommendations, session, repetition, user profile and its interaction with the other factors. To define the usability model, an analysis of correlations between variables of different levels was performed Based on this research work, eight findings were drawn: 1- The presence /absence of most of usability recommendations did depend neither on the website type nor on level of web accessibility. Therefore, accomplishment of accessibility requirements does not ensure that the website was easy to use. 2 - The effect of some recommendations, such as "Go Top" or "Hoover and Click", was unclear or even had a negative effect. This result highlights the need to confirm the expert recommendations by user testing, validating the hypothesis 1. 3- While most recommendations, except for those mentioned above, improve usability for users with motor disorders; many of the recommendations have no effect or a negative effect on control users, which validates hypothesis 2 . Universal design is a good approach but it is necessary to personalize the design to the specific needs of each user. 4 - The new proposed methodologies detect the effect of all usability recommendations and its interaction with the user profile, reaching the highest significance level (p <0.001). Therefore, these variables are more sensitive than traditional ones, validating the hypothesis 3. 5 - The variables that allow to characterize learning and adaptation processes are task performance, spent time, the number of fixations and heart rate variability. 6 - The proposed usability model changes depending on the user profile based on the variables of the different levels. While the number of fixations and the spent time are the most correlated variables for control subjects; the skin conductivity, facial EMG and saccadic amplitude are the most correlated for users with motor disorders. 7 - Several problems and limitations to the proposed usability model have been identified, which are related to the interaction between aesthetics and usability. As a conclusion, it is necessary to validate usability recommendations leaning on user participation and taking into account their characteristics. Furthermore, the the physiological response and eye tracking analysis can complement and improve the information provided through questionnaires, task performance or spent time. / [ES] Se han realizado esfuerzos para mejorar la Accesibilidad de las páginas web para las personas con discapacidad, pero esto no asegura que la interacción sea sencilla, intuitiva y satisfactoria. Para ello es necesario mejorar la usabilidad web relacionada con conceptos como efectividad, eficiencia, satisfacción y aprendizaje. Existen diversas guías con recomendaciones proporcionadas por expertos. Sin embargo, en muchos casos, dichas recomendaciones no han sido validadas mediante usuarios, y casi siempre se basan en metodologías subjetivas o variables básicas. En esta Tesis se propone el uso de tecnologías innovadoras, como el análisis de la respuesta fisiológica y el seguimiento de la mirada, para extraer información de detalle en tiempo real durante la interacción con la web; permitiendo analizar las 3 hipótesis: (1) las recomendaciones de experto necesitan ser validadas por usuarios, (2) dichas recomendaciones dependen del perfil de usuario, y (3) las nuevas variables propuestas permiten detectar mejor el efecto de las recomendaciones que las tradicionales. Para ello, se ha planteado un plan de trabajo: (1) Revisión del estado del arte para recopilar recomendaciones de usabilidad y variables; (2) Selección y evaluación de las recomendaciones más comunes; (3) Puesta a punto de un diseño experimental y un protocolo para controlar la presencia de las recomendaciones y evaluar su efecto, mediante la participación de 20 usuarios; (4) Se ha definido un modelo común para cada variable con los siguientes factores: las 7 recomendaciones, la sesión, la repetición, el perfil de usuario y su interacción con el resto de factores; para evaluar las 3 hipótesis. Además, se ha realizado un análisis de correlaciones entre las variables de los distintos niveles para definir un modelo de usabilidad. A partir de este trabajo, se han extraído ocho resultados: 1 - Las recomendaciones elegidas no dependían del sitio web y su presencia no está correlacionada con el nivel de accesibilidad. Por tanto, el cumplimiento de los requisitos de accesibilidad no asegura que una web sea usable. 2 - El efecto de algunas recomendaciones , como "Ir arriba" o "Señalar y hacer clic", no estaba claro o incluso tenían un efecto negativo. Estos resultados refuerzan la necesidad de validar las recomendaciones de experto mediante la participación de usuarios, validando la hipótesis 1. 3 - Si bien la mayoría de recomendaciones mejoran la usabilidad para los usuarios con limitación motora; muchas de las recomendaciones no tienen ningún efecto o incluso un efecto negativo en los usuarios control; validando la hipótesis 2. El Diseño Universal es una buena aproximación pero es necesario personalizar el diseño a los usuarios. 4 - Las nuevas metodologías propuestas permiten detectar el efecto de todas la recomendaciones web y su interacción con el perfil de usuario con el nivel de significación más alto (p<0,001). Por lo tanto, son mucho más sensibles que las aproximaciones tradicionales, validando la hipótesis 3. 5 - La finalización de la tarea y el tiempo empleado, el número de fijaciones y la variabilidad del ritmo cardíaco permiten caracterizar los procesos de adaptación y aprendizaje. 6 - El modelo de usabilidad propuesto varía en función del perfil de usuario. El número de fijaciones y el tiempo empleado son las variables más correlacionadas para los sujetos control; mientras que las conductividad de la piel y EMG facial, y la longitud de los sacádicos son las más correlacionadas para los usuarios con limitación motora. 7 - Se han encontrado diversos problemas o limitaciones asociados a la interacción entre aspectos estéticos y de usabilidad. A modo de conclusión, es necesario validar las actuales recomendaciones de usabilidad mediante la participación de usuarios y tener en cuenta sus características. Además, el análisis de la respuesta fisiológica y la mirada permite complementar y mejorar la información / [CA] Encara que s'han realitzat esforços per millorar l'Accessibilitat de les pàgines web per a les persones amb discapacitat, això no assegura que la interacció sigui senzilla, intuïtiva i satisfactòria. Per a això és necessari millorar la usabilitat web, que comporta diversos conceptes com a efectivitat, eficiència, satisfacció i aprenentatge. Existeixen diverses guies amb recomanacions proporcionades per experts. No obstant això, en molts casos, aquestes recomanacions no han estat validades mitjançant usuaris, i gairebé sempre es limita a l'ús de metodologies subjectives o variables bàsiques. En aquesta Tesi es proposa l'ús de tecnologies innovadores, com l'anàlisi de la resposta fisiològica i el seguiment de la mirada, per extreure informació de detall en temps real durant la interacció amb la web; permetent analitzar les 3 hipòtesis: (1) les recomanacions d'expert necessiten ser validades per usuaris, (2) aquestes recomanacions depenen del perfil d'usuari, i (3) les noves variables propostes permeten detectar millor l'efecte de les recomanacions que les tradicionals. Per a això, s'ha plantejat un pla de treball: (1) Revisió de l'estat de l'art per recopilar recomanacions de usabilitat i variables; (2) Selecció i avaluació de les recomanacions més comunes; (3) Posada a punt d'un disseny experimental i un protocol per controlar la presència de les recomanacions i avaluar el seu efecte, mitjançant la participació de 20 usuaris; (4) S'ha definit un model comú per a cada variable amb els següents factors: les 7 recomanacions, la sessió, la repetició, el perfil d'usuari i la seva interacció amb la resta de factors; per avaluar les 3 hipòtesis de partida. A més, s'ha realitzat una anàlisi de correlacions entre les variables dels diferents nivells per definir un model de usabilitat. A partir d'aquest treball, s'han extret vuit resultats: 1 - Les recomanacions triades no depenien del lloc web i la seva presència no està correlacionada amb el nivell d'accessibilitat. Per tant, el compliment dels requisits d'accessibilitat no assegura que una web sigui usable. 2 - L'efecte d'algunes recomanacions , com "Anar dalt" o "Assenyalar i fer clic", no estava clar o fins i tot tenien un efecte negatiu. Aquests resultats reforcen la necessitat de validar les recomanacions d'expert mitjançant la participació d'usuaris, validant la hipòtesi 1. 3 - Si bé la majoria de recomanacions milloren la usabilitat per als usuaris amb limitació motora; moltes de les recomanacions no tenen cap efecte o fins i tot un efecte negatiu en els usuaris control; validant la hipòtesi 2. El Disseny Universal és una bona aproximació però és necessari personalitzar el disseny als usuaris. 4 - Les noves metodologies proposades permeten detectar l'efecte de totes la recomanacions web i la seva interacció amb el perfil d'usuari amb el nivell de significació més alt (p<0,001). Per tant, són molt més sensibles que les aproximacions tradicionals, validant la hipòtesi 3. 5 - La finalització de la tasca i el temps emprat, el nombre de fixacions i la variabilitat del ritme cardíac permeten caracteritzar els processos d'adaptació i aprenentatge. 6 - El model de usabilitat proposat varia en funció del perfil d'usuari. El nombre de fixacions i el temps emprat són les variables més correlacionades per als subjectes control; mentre que les conductivitat de la pell i la EMG facial, i la longitud dels sacàdics són les més correlacionades per als usuaris amb limitació motora. 7 - S'han trobat diversos problemes o limitacions associats a la interacció entre aspectes estètics i de usabilitat. A manera de conclusió, és necessari validar les actuals recomanacions de usabilitat mitjançant la participació d'usuaris i tenir en compte les seves característiques. A més, l'anàlisi de la resposta fisiològica i la mirada permet complementar i millorar la informació aportada mitjançant les variables tradicionals. / Laparra Hernandez, J. (2015). Evaluación de la usabilidad web mediante el análisis de la mirada y la respuesta fisiológica. Influencia de las características del usuario [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/51459

Tesis por compendio / [EN] Direct methanol fuel cells are feasible devices for efficient electrochemical power generation if some issues can be solved regarding both electrodes and membranes. The research carried out in this Ph.D. thesis has particularly focused on the concerns associated with the membranes. Nafion is the most standard fuel cell membrane material due to its high proton conductivity and exceptional chemical and mechanical stability. However, it suffers from a considerably high methanol permeability and a limited operating temperature (< 80 ºC). The first aspect was addressed with the use of PVA nanofibres and the second one replacing Nafion with SPEEK-based polymers. Composite membranes of Nafion with PVA nanofibres, surface functionalised with sulfonic acid groups, exhibited lower methanol permeabilities due to the intrinsic barrier property of PVA, although proton conductivity was also affected as a result of the non-conducting behaviour of the bulk PVA phase. Remarkably, the nanofibres provided strong mechanical reinforcement which enabled the preparation of low thickness membranes (< 20 micrometres) with reduced ohmic losses, thus counteracting their lower proton conductivities. SPEEK-based membranes were examined for DMFC operation within the intermediate temperature range of 80-140 ºC, in which sluggish electrochemical reactions at the electrodes are accelerated and proton conductivity activated. SPEEK was blended and crosslinked with PVA and PVB polymers for avoiding its dissolution in hot water conditions. SPEEK-PVA compositions showed practical proton conductivities and SPEEK-PVB blends presented very low methanol permeabilities. Nanocomposite membranes composed of SPEEK-30%PVB nanofibres embedded in a SPEEK-35%PVA matrix were prepared and characterised. A nanocomposite membrane crosslinked at 120 ºC revealed promising results for DMFCs operating at intermediate temperatures. Electrospinning is concluded to be a suitable technique for obtaining polymer nanofibre mats intended for advanced composite membranes with improved characteristics and fuel cell performances. / [ES] Las pilas de combustible de metanol directo son dispositivos factibles para la generación electroquímica eficiente de energía eléctrica si se pueden solucionar algunas cuestiones relacionadas tanto con los electrodos como las membranas. La investigación llevada a cabo en esta tesis doctoral se ha centrado particularmente en los problemas asociados con las membranas. Nafion es el material de membrana más común para pilas de combustible debido a su alta conductividad protónica y excepcional estabilidad química y mecánica. Sin embargo, padece una considerablemente alta permeabilidad al metanol y una limitada temperatura de operación (< 80 ºC). El primer aspecto se abordó con el uso de nanofibras de PVA y el segundo reemplazando Nafion con polímeros basados en SPEEK. Membranas compuestas de Nafion con nanofibras de PVA, funcionalizadas en su superficie con grupos ácidos sulfónicos, exhibieron menores permeabilidades al metanol debido a la propiedad barrera intrínseca del PVA, aunque la conductividad protónica también se vio afectada como resultado del comportamiento global no conductor de la fase de PVA. Remarcablemente, las nanofibras proporcionaron un refuerzo mecánico fuerte que permitió la preparación de membranas de bajo espesor (< 20 micrómetros) con unas pérdidas óhmicas reducidas, así contrarrestando sus menores conductividades protónicas. Se examinaron membranas basadas en SPEEK para la operación de pilas de combustible de metanol directo dentro del rango intermedio de temperaturas entre 80-140 ºC, en el que las lentas reacciones electroquímicas en los electrodos se aceleran y la conductividad protónica se activa. El SPEEK se combinó y entrecruzó con los polímeros de PVA y PVB para evitar su disolución en condiciones de agua caliente. Las composiciones de SPEEK-PVA mostraron conductividades protónicas funcionales y las mezclas de SPEEK-PVB presentaron permeabilidades al metanol muy bajas. Se prepararon y caracterizaron membranas nanocompuestas constituidas por nanofibras de SPEEK-30%PVB embebidas en una matriz de SPEEK-35%PVA. Una membrana nanocompuesta entrecruzada a 120 ºC reveló resultados prometedores para pilas de combustible de metanol directo operando a temperaturas intermedias. Se puede concluir que la electrohilatura es una técnica apropiada para la obtención de mallas de nanofibras poliméricas destinadas a membranas compuestas avanzadas con características y rendimientos en pilas de combustible mejorados. / [CA] Les piles de combustible de metanol directe són dispositius factibles per a la generació electroquímica eficient d'energia elèctrica si es poden solucionar algunes qüestions relacionades tant amb els elèctrodes com les membranes. La investigació duta a terme en esta tesi doctoral s'ha centrat particularment en els problemes associats amb les membranes. Nafion és el material de membrana més comú per a piles de combustible a causa de la seua alta conductivitat protònica i excepcional estabilitat química i mecànica. No obstant això, patix una considerablement alta permeabilitat al metanol i una limitada temperatura d'operació (< 80 ºC). El primer aspecte es va abordar amb l'ús de nanofibres de PVA i el segon reemplaçant Nafion amb polímers basats en SPEEK. Membranes compostes de Nafion amb nanofibres de PVA, funcionalizades en la seua superfície amb grups àcids sulfónics, van exhibir menors permeabilitats al metanol a causa de la propietat barrera intrínseca del PVA, encara que la conductivitat protònica també es va veure afectada com resultat del comportament global no conductor de la fase de PVA. Remarcablement, les nanofibres van proporcionar un reforç mecànic fort que va permetre la preparació de membranes de baixa grossària (< 20 micròmetres) amb unes pèrdues òhmiques reduïdes, així contrarestant les seues menors conductivitats protòniques. Es van examinar membranes basades en SPEEK per a l'operació de piles de combustible de metanol directe dins del rang intermedi de temperatures entre 80-140 ºC, en el que les lentes reaccions electroquímiques en els elèctrodes s'acceleren i la conductivitat protònica s'activa. El SPEEK es va combinar i va entrecreuar amb els polímers de PVA i PVB per a evitar la seua dissolució en condicions d'aigua calenta. Les composicions de SPEEK-PVA van mostrar conductivitats protòniques funcionals i les mescles de SPEEK-PVB van presentar permeabilitats al metanol molt baixes. Es van preparar i caracteritzar membranes nanocompostes constituïdes per nanofibres de SPEEK-30%PVB embegudes en una matriu de SPEEK-35%PVA. Una membrana nanocomposta entrecreuada a 120 ºC va revelar resultats prometedors per a piles de combustible de metanol directe operand a temperatures intermèdies. Es pot concloure que l'electrofilatura és una tècnica apropiada per a l'obtenció de malles de nanofibres polimériques destinades a membranes compostes avançades amb característiques i rendiments en piles de combustible millorats. / Mollá Romano, S. (2015). Application of Nanofibres in Polymer Composite Membranes for Direct Methanol Fuel Cells [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/58611 / Premios Extraordinarios de tesis doctorales / Compendio

[EN] Marine aquaculture production has increased considerably in recent years due to the scarcity of fisheries resources and increased demand. Gilthead sea bream and European sea bass are among the most interesting species for cultivation in Spain and is usually cultivated in floating cages systems. Fish growth and biomass estimations are essential to prepare the production plan of fish farms, as well as to organize and to perform management operations. It is necessary to optimize these production processes, not only to improve economic profitability but also to minimize the environmental impact of the facilities. Acoustic techniques are most appropriate for remote sensing in the water, because acoustic waves travel long distances. For several decades acoustic methods have been employed to detect shoals of fish, so that the information provided by sonars and echo sounders is an important factor in the efficiency of current fishing operations. Today acousticians are investigating ways to accurately determine the biomass in cages by noninvasive techniques, which go through the estimation of fish abundance and size distribution. The methodology of scientific or commercial echo sounders have been directed mainly towards pelagic fishing, and it is necessary to evaluate whether the equipment and algorithms can be applied in the control of marine aquaculture farms. In order to evaluate the biomass of fish in cages, two techniques for estimating size are evaluated in this thesis, whilst the study of energy returned by the school of fish is addressed to estimate abundance, as discussed in Chapter 1. Also the acoustic response of pellets by size is characterized. In Chapter 2 general information about gilthead sea bream and European sea bass and their farming in floating cages is included. The basic concepts and formulations used in acoustics to estimate biomass are described in Chapter 3, which are useful for understanding this thesis. In Chapter 4 the suitability of using scientific sounders for estimating size is studied, with the peculiarity that fish are close to transducer. Ventral and dorsal aspects of the target strength (TS) are measured for different sizes of gilthead sea bream. TS measurements at close distances to transducer imply a series of complications and uncertainties. The relationship between TS and size will allow indirect estimation of fish size from acoustic measurements. In Chapter 5, applicability of scientific echo sounders for estimation of average size and abundance of fish in cages of gilt head sea bream and European sea bass in production conditions, which are characterized by a reduced distance between transducer and fish as well as high densities, is evaluated. The study of dorsal TS for determining fish size is limited to the volume above the shoal where detections from isolated fish are obtained, being unviable the evaluation at greater distances where the high density of school hinters the echo detection from multiple targets. The abundance of fish is evaluated by integrating energy backscattered by the school. In Chapter 6 an alternative method for estimating fish size is proposed, based on measurement of the difference of flight time between two peaks of the same echo, which correspond to reflections of the pulse transmitted in different parts of fish body. Finally, in Chapter 7 the acoustic response of pellets versus their size is measured using a scientific echo sounder, enabling the detection and identification of pellets fall. / [ES] La acuicultura marina ha aumentado considerablemente su producción en los últimos años debido a la escasez de recursos pesqueros y al aumento de la demanda. La dorada y la lubina son unas de las especies más interesantes para su cultivo en España y se cultivan normalmente en sistemas de jaulas flotantes. La estimación del crecimiento de los peces y la biomasa son esenciales en la preparación del plan de producción de granjas de peces, así como para organizar y llevar a cabo operaciones de gestión. La optimización de los procesos de producción, no sólo consigue mejorar la rentabilidad económica, sino que también permite minimizar el impacto ecológico de las instalaciones. Las técnicas acústicas resultan las más apropiadas para la detección remota en el agua, pues las ondas acústicas permiten recorrer grandes distancias. Desde hace algunas décadas se han estado empleando métodos acústicos para la detección de bancos de peces, de forma que la información proporcionada por sónares y ecosondas resulta un factor importante en la eficiencia de las operaciones actuales de pesca. Hoy en día se está investigando la manera de determinar de forma precisa la biomasa presente en jaulas mediante técnicas acústicas no invasivas, que pasan por la estimación de la abundancia de peces y la distribución de tamaños. La metodología de ecosondas científicas o comerciales se ha orientado principalmente hacia la pesca pelágica, y resulta necesario evaluar si el equipo y los algoritmos pueden aplicarse en el control de granjas de acuicultura marina. Con el fin de evaluar la biomasa de peces en jaulas, en esta tesis se evalúan dos técnicas para la estimación de la talla y se aborda el estudio de la energía devuelta por el cardumen de peces para la estimación de la abundancia, tal y como se comenta en el Capítulo 1. De igual modo se caracteriza la respuesta acústica del pienso en función de su calibre. En el Capítulo 2 se incluye información general sobre la dorada y la lubina y su cultivo en jaulas flotantes. Los conceptos básicos y las formulaciones empleadas en acústica para la estimación de biomasa se describen en el Capítulo 3, que resultan útiles para la comprensión de esta tesis. En el Capítulo 4 se estudia la idoneidad del uso de ecosondas científicas para la estimación de la talla, con la particularidad de que los peces se encuentran situados a distancias próximas al transductor. Se mide el aspecto ventral y dorsal del target strength (TS) para diferentes tallas de dorada, que a distancias tan próximas al transductor lleva implícita una serie de complicaciones e incertidumbres. La relación del TS con la talla permitirá estimar de forma indirecta el tamaño de los peces a partir de mediciones acústicas. En el Capítulo 5 se evalúa la aplicabilidad de ecosondas científicas de forma dorsal en la estimación de la talla promedio y la abundancia de peces en jaulas de dorada y lubina en condiciones de producción, que se caracteriza por una reducida separación entre el transductor y los peces así como por densidades elevadas. El estudio del TS para la determinación del tamaño queda limitado a la zona superior del cardumen donde se pueden obtener detecciones de peces aislados, siendo inviable su evaluación a mayores distancias donde la elevada densidad del cardumen hace inevitable la detección de ecos procedentes de múltiples blancos. La abundancia de peces se evalúa mediante la integración de la energía retrodispersada por el banco. En el Capítulo 6 se propone un método alternativo para la estimación del tamaño de los peces basado en la medida de la diferencia del tiempo de vuelo entre dos máximos de un mismo eco, que corresponden a las reflexiones del pulso transmitido en diferentes partes del cuerpo del pez. Por último, en el Capítulo 7 se caracteriza la respuesta acústica del pienso en función de su calibre empleando una ecosonda científica, que permitirá la d / [CA] L'aqüicultura marina ha augmentat considerablement la seua producció en els últims anys a causa de la manca de recursos pesquers i l'augment de la demanda. La daurada i el llobarro són unes de les espècies més interessants per al seu cultiu a Espanya i es conrea normalment en sistemes de gàbies flotants. L'estimació del creixement dels peixos i la biomassa són essencials en la preparació del pla de producció de granges de peixos, així com per a organitzar i dur a terme operacions de gestió. L'optimització dels processos de producció, no només aconsegueix millorar la rendibilitat econòmica, sinó també per minimitzar l'impacte ecològic de les instal·lacions. Les tècniques acústiques resulten les més apropiades per a la detecció remota en l'aigua, degut a que les ones acústiques permeten recórrer grans distàncies. Des de fa algunes dècades s'han estat utilitzant mètodes acústics per a la detecció de bancs de peixos, de manera que la informació proporcionada per sonars i ecosondes resulta un factor important en l'eficiència de les operacions actuals de pesca. Hui en dia s'està investigant la manera de determinar de forma precisa la biomassa present en gàbies mitjançant tècniques acústiques no invasives, que passen per l'estimació de l'abundància de peixos i la distribució de la grandària. La metodologia d'ecosondes científiques o comercials s'ha orientat principalment cap a la pesca pelàgica, i resulta necessari avaluar si l'equip i els algoritmes poden aplicar-se en el control de granges d'aqüicultura marina. Per tal d'avaluar la biomassa de peixos en gàbies, en aquesta tesi s'avaluen dues tècniques per a l'estimació de la talla i s'aborda l'estudi de l'energia retornada pel banc de peixos per a l'estimació de l'abundància, tal com es comenta en el Capítol 1. De la mateixa manera es caracteritza la resposta acústica del pinso en funció del seu calibre. En el Capítol 2 s'inclou informació general sobre l'orada i el llobarro i el seu cultiu en gàbies flotants. Els conceptes bàsics i les formulacions utilitzades en acústica per a l'estimació de biomassa es descriuen en el Capítol 3, que resulten útils per a la comprensió d'aquesta tesi. En el Capítol 4 s'estudia la idoneïtat de l'ús de ecosondes científiques per a l'estimació de la talla, amb la particularitat que els peixos es troben situats a distàncies pròximes al transductor. Es mesura l'aspecte ventral i dorsal del target strength (TS) per diferents talles d'orada, que a distàncies tan properes al transductor porta implícita una sèrie de complicacions i incerteses. La relació del TS amb la talla permetrà estimar de forma indirecta la talla dels peixos a partir de mesures acústiques. En el Capítol 5 s'avalua l'aplicabilitat de ecosondes científiques de forma dorsal en l'estimació de la talla mitjana i l'abundància de peixos en gàbies d'orada i llobarro en condicions de producció, que es caracteritza per una reduïda separació entre el transductor i els peixos així com per densitats elevades. L'estudi del TS per a la determinació de la grandària queda limitat a la zona superior del banc, on es poden obtenir deteccions de peixos aïllats, sent inviable la seua avaluació a majors distàncies on l'elevada densitat del banc fa inevitable la detecció d'ecos procedents de múltiples blancs. L'abundància de peixos s'avalua mitjançant la integració de l'energia retrodispersada pel banc. Al Capítol 6 es proposa un mètode alternatiu per a l'estimació de la grandària dels peixos basat en la mesura de la diferència del temps de vol entre dos màxims d'un mateix eco, que corresponen a les reflexions del pols transmès en diferents parts del cos del peix. Finalment, en el Capítol 7 es caracteritza la resposta acústica del pinso en funció del seu calibre emprant una ecosonda científica, que permetrà la detecció i identificació de la caiguda del pinso sobrant. / Soliveres González, E. (2015). Estimación de biomasa de peces en granjas marinas mediante ultrasonidos [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/58612

[EN] The role of infrastructures in boosting the economic growth of the regions is widely recognized. In many cases, an infrastructure is selected by subjective reasons. Selection of the optimal infrastructure for sustainable economic development of a region should be based on objective and founded reasons, not only economical, but also environmental and social. In this paper is developed such selection through a hybrid method based on Delphi, analytical hierarchy process (AHP), and VIKOR (from Serbian, VIseKriterijumska Optimizacija I Kompromisno Resenje). To do this, a panel of experts assesses both the infrastructures and the drivers for their selection. The method lets us to verify the consistency of answers from experts. In our case, AHP obtains preference values for each infrastructure using the eigenvector method. Meanwhile, the VIKOR method evaluates whether the proposed is the one that best fits the prevailing view, minimizing the regret to the most separate opinions. Thus, for La Costera (Spain), the region under study, this research work concludes that the thematic route is the optimal infrastructure. / [ES] El papel de las infraestructuras en el impulso del crecimiento económico de las regiones es ampliamente reconocido. En muchos casos, una infraestructura es seleccionada por razones subjetivas. La selección de la infraestructura óptima para el desarrollo sostenible de una región debería basarse en razones objetivas y justificadas, y no sólo económicas, sino también ambientales y sociales. En esta tesis doctoral se desarrolla tal selección a través de un método híbrido basado en Delphi, el Proceso Analítico Jerárquico (AHP) y VIKOR (del serbio, VIseKriterijumska Optimizacija I Kompromisno Resenje). Para ello, un panel de expertos evalúa tanto las infraestructuras como los criterios para su selección. El método permite verificar la consistencia de las respuestas de los expertos. En nuestro caso, AHP proporciona valores de preferencia para cada infraestructura usando el método del autovector. Por su parte, el método VIKOR evalúa si la infraestructura propuesta es la que mejor se ajusta a la opinión predominante, minimizando la pena de las opiniones más divergentes. Así, para la comarca de La Costera, la región en estudio, esta tesis concluye que la ruta temática es la infraestructura óptima. / [CA] El paper de les infraestructures en l'impuls del creixement econòmic de les regions és àmpliament reconegut. En molts casos, una infraestructura és seleccionada per raons subjectives. La selecció de la infraestructura òptima per al desenrotllament sostenible d'una regió hauria de basar-se en raons objectives i justificades, i no sols econòmiques, sinó també ambientals i socials. En esta tesi doctoral es desenrotlla tal selecció a través d'un mètode híbrid basat en Delphi, el Procés Analític Jeràrquic (AHP) i VIKOR (del serbi, VIseKriterijumska Optimizacija I Kompromisno Resenje). Per a això, un panell d'experts avalua tant les infraestructures com els criteris per a la seua selecció. El mètode permet verificar la consistència de les respostes dels experts. En el nostre cas, AHP proporciona valors de preferència per a cada infraestructura usant el mètode de l'autovector. Per la seua banda, el mètode VIKOR avalua si la infraestructura proposada és la que millor s'ajusta a l'opinió predominant, minimitzant la pena de les opinions més divergents. Així, per a la comarca de la Costera, la regió en estudi, esta tesi conclou que la ruta temàtica és la infraestructura òptima. / Juan García, F. (2015). Evaluación de infraestructuras para el impulso sostenible de la comarca de la costera [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/59522

[EN] For more than a decade, the urban heat networks (District Heating, DH) combined with the use of renewable energies have been consolidated as a leading tool for energy efficiency and reducing emissions of greenhouse gases. Among the various possibilities of generation in the North and Central Europe, with little or no annual demand for comfort cooling, since the 80s a large number of facilities, that use solar energy with large seasonal accumulators capable to store surplus heat captured in the period of increased solar availability and minimum demand (summer) and hold until the time of heating demand (autumn), have been built. In this type of installation, the cost of seasonal storage represents a significant percentage of investment for DH. In warmer countries of southern Europe, as in the case of Spain, where in most of the territory the energy demand for cooling is more important or the same order as the heating demand, and taking into account the high costs incurred by the seasonal deposits, a more efficient solution would be using solar energy in summer to cover a percentage of the cooling by thermal chillers (absorption / adsorption). These systems today have little implementation compared to the previous ones, and design criteria do not allow a systematic approach regarding the possible configurations and sizing of the various teams. This Is the technical solution proposed in this thesis. In the present thesis, after a timely review of the state of the Solar District Heating art, SDHC, a technical solution is proposed, intended to be easily replicable, of generation for a solar installation of hot and cold coupled to an urban network to four tubes, District Heating & Cooling, DHC. In addition, practical aspects of the business model for the operation of the network are reviewed. Two TRNSYS dynamic simulation models are developed: One for the DHC and one prior to the study of demand. A practical methodology is also provided on a first initial study to evaluate the technical and economic viability of future projects based on the same technical solution. Finally, the discussion in the previous chapters is expressed in the development of a case study. The DHC studied supplied cold and heat to 2,228 new housing in a suburb of Valencia capital. In view of energy, economic and environmental results of the case study, it is concluded that the proposal for a DHC in Valencia, as the representative city of the warm Spain, technical solution is a viable option generation and energy supply in the residential sector (and associated tertiary). / [ES] Desde hace más de una década, las redes de calor urbanas (District Heating, DH) combinadas con el uso de energías renovables se han consolidado como una herramienta de primer orden para la eficiencia energética y la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero. Entre las distintas posibilidades de generación, en los países del Norte y Centro de Europa, con escasa o nula demanda anual de refrigeración en las viviendas, desde los años 80 se han construido un gran número de instalaciones que utilizan energía solar con grandes acumuladores estacionales capaces de almacenar el calor excedente captado en la época de mayor disponibilidad solar y mínima demanda (verano), y mantenerlo hasta la época de demanda de calefacción de otoño. En este tipo de instalaciones, el coste del acumulador estacional representa un porcentaje muy significativo dela inversión para el DH. En los países más cálidos de Sur de Europa, como el caso de España, donde en gran parte del territorio la demanda energética para refrigeración es más importante o del mismo orden que la demanda de calefacción, y teniendo en cuenta el alto coste que suponen los depósitos estacionales, una solución más eficiente podría ser la que utiliza la energía solar en época estival para cubrir un porcentaje de la demanda de frío mediante enfriadoras térmicas (absorción/adsorción). Estos sistemas tienen, a día de hoy, poca implantación en comparación con los anteriores, y no existen criterios de diseño consolidados que permitan una sistemática en cuanto a las posibles configuraciones y dimensionamiento de los distintos equipos. Esta última opción es la solución técnica que se propone en esta tesis. En la presente tesis, tras una oportuna revisión del estado del arte de los Solar District Heating, SDHC, se propone una solución técnica de generación, que se pretende fácilmente replicable, para una instalación solar de frío y calor acoplada a una red urbana a cuatro tubos, District Heating & Cooling ,DHC. Además, se revisan aspectos prácticos del modelo de negocio para la explotación de la red. Se desarrollan dos modelos de simulación dinámica TRNSYS: uno para el DHC y uno previo para el estudio de la demanda. También se proporciona una metodología práctica que permita, en un primer estudio inicial, evaluar la viabilidad técnico-económica de los futuros proyectos basados en la misma solución técnica. Por último, lo expuesto en los capítulos previos se concreta en el desarrollo de un caso práctico. El DHC estudiado suministra frío y calor a 2.228 viviendas de nueva construcción en barrio periférico de Valencia capital. A la vista de los resultados energéticos, económicos y medioambientales obtenidos en el estudio del caso, cabe concluir que la solución técnica propuesta para un DHC en Valencia, como ciudad representativa de la España cálida, constituye una opción viable de generación y suministro energético en el sector residencial (y terciario asociado). / [CA] Des de fa més d'una dècada, les xarxes de calor urbana (District Heating, DH) combinades amb l'ús d'energies renovables s'han consolidat com una ferramenta de primer orde per a l'eficiència energètica i la reducció d'emissions de gasos d'efecte hivernacle. Entre les distintes possibilitats de generació, en els països del Nord i Centre d'Europa, amb escassa o nul.la demanda anual de refrigeració en les vivendes, des dels anys 80 s'han construït un gran nombre d'instal·lacions que utilitzen energia solar amb grans acumuladors estacionals capaços d'emmagatzemar la calor excedent captat en l'època de major disponibilitat solar i mínima demanda (estiu) i mantindre-ho fins a l'època de demanda de calefacció. En este tipus d'instal·lacions, el cost de l'acumulador estacional representa un percentatge molt significatiu de la inversió per al DH. En els països més càlids de Sud d'Europa, com el cas d'Espanya, on en gran part del territori la demanda energètica per a refrigeració és més important o del mateix orde que la demanda de calefacció, i tenint en compte l'alt cost que suposen els depòsits estacionals, una solució més eficient podria ser la que utilitza l'energia solar en època estival per a cobrir un percentatge de la demanda de fred per mitjà de refrigeradors tèrmiques (absorció/adsorció). Estos sistemes tenen a hores d'ara poca implantació en comparació amb els anteriors, i els seus criteris de disseny tampoc permeten un criteri sistemàtic quant a les posibles configuracions i dimensionament dels distints equips. És la solució tècnica que es proposa en esta tesi. En la present tesi, després d'una oportuna revisió de l'estat de l'art dels Solar District Heating, SDHC, es proposa una solución tècnica, que es pretén fàcilment replicable, de generació per a una instal·lació solar de fred i calor acoblada a una xarxa urbana a quatre tubs, District Heating & Cooling, DHC. A més, es revisen aspectes pràctics del model de negoci per a l'explotació de la xarxa. Es desenrotlla dos models de simulació dinàmica TRNSYS: un per al DHC i un previ per a l'estudi de la demanda. També es proporciona una metodología pràctica que permeta, en un primer estudi inicial, avaluar la viabilitat tècnic-econòmica dels futurs projectes basats en la mateixa solució tècnica. Finalment, allò que s'ha exposat en els capítols previs es concreta en el desenrotllament d'un cas pràctic. El DHC estudiat subministra fred i calor a 2.228 vivendes de nova construcció en barri perifèric de València capital. A la vista dels resultats energètics, econòmics i mediambientals obtinguts en l'estudi del cas, cal concloure que la solució técnica proposta per a un DHC a València, com a ciutat representativa de l'Espanya càlida, constituïx una opció viable de generació i subministrament energètic en el sector residencial (i terciari associat). / Galvany Castillo, FJ. (2016). Metodología práctica para evaluar la viabilidad de redes de frio y calor urbanas integrando energía solar y biomasa en la España cálida [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/61306

[ES] Los niveles de presión acústica experimentados por las naves espaciales y las lanzaderas durante las fases iniciales del lanzamiento (ignición de motores y despegue) pueden ser muy significativos para estructuras ligeras y cargas externas y apéndices, como paneles solares y antenas. En este contexto, el fondo del canal de evacuación de gases actúa como un espejo desde el punto de vista acústico, y devuelve la energía liberada directamente al cohete y a las estructuras que transporta. Esta gran cantidad de energía puede poner en riesgo algunas misiones de lanzamiento, con las consecuencias económicas y de seguridad que ello conlleva. A pesar de esto, existe todavía poco conocimiento sobre las características de las fuentes y el comportamiento de las instalaciones de suelo en referencia a la dispersión, difusión y absorción del sonido. En este contexto se desarrollará el objetivo principal de esta Tesis, cuyo propósito es el diseño y optimización de un prototipo de sistema basado en un array de resonadores de Helmholtz para maximizar la absorción y dispersión del sonido y, por tanto, mitigar los niveles de presión sonora generados en estos eventos en el contexto aeroespacial. Los trabajos de esta Tesis se llevan a cabo en el marco del contrato Networking/Partnership Initiative de la Agencia Espacial Europea. / [CA] Els nivells de pressió acústica experimentats pels vehicles espacials durant les fases inicials del llançament (ignició de motors i enlairament) són extremadament elevats i poden afectar significativament a estructures lleugeres transportades, com panells solars i antenes. L'intens soroll generat per les fonts primàries, el motor i el raig, es veu reforçat per la reflexió en el fons del canal d'evacuació de gasos, que actua com un mirall des del punt de vista acústic, i retorna l'energia alliberada directament al coet i a les estructures que transporta. Aquesta gran quantitat d'energia pot posar en risc algunes missions de llançament, amb les conseqüències econòmiques i de seguretat que això comporta. Tot i la rellevància d'aquest problema, el coneixement sobre les característiques de les fonts, el comportament de les instal·lacions de sòl en referència a la dispersió, difusió i absorció del so, i les possibles mesures per mitigar l'impacte és encara escàs. En aquest context es desenvoluparà l'objectiu principal d'aquesta Tesi, el propòsit de la qual és el disseny i optimització d'un prototip de sistema basat en una matriu de ressonadors de Helmholtz per maximitzar l'absorció i dispersió del so a nivell de terra i, d'aquesta manera, mitigar els nivells de pressió sonora generats en aquests esdeveniments en el context aeroespacial. Els treballs d'aquesta Tesi s'han dut a terme en el marc del contracte Networking/Partnership Initiative 441-2015 de l'Agència Espacial Europea. / [EN] The sound pressure levels experienced by space vehicles during the initial stages of launch (engine ignition and lift-off) are extremely high and can significantly affect light transported structures, such as solar panels and antennas. The intense sound generated by the primary sources, the engine and the jet, is reinforced by the reflection at the bottom of the gas evacuation channel, which acts as a mirror from the acoustic point of view, and returns the energy released directly to the rocket and the structures it carries. This large amount of energy can put some launch missions at risk, with the economic and security consequences that this entails. Despite the relevance of this problem, knowledge about the characteristics of the sources, the behavior of ground facilities in reference to the dispersion, diffusion and absorption of sound, and the possible measures to mitigate the impact is still scarce. In this context, the main objective of this thesis will be developed. The purpose of this work is the design and optimization of a prototype system based on an array of Helmholtz resonators to maximize the absorption and dispersion of sound at ground level and, in this way, mitigate the sound pressure levels generated in these events in the aerospace context. The work of this thesis has been carried out within the framework of the Networking/Partnership Initiative contract 441-2015 of the European Space Agency. / None of the work presented here could have been possible without the funding provided by the European Space Agency. In this institution, I want to specially thank Julián Santiago (who sadly passed away in December 2018) and Ivan Ngan, both from the Structures, Mechanisms and Materials Division, for their help to make this project possible. / Herrero Durá, I. (2020). Acoustic noise reduction methods for the launch pad [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/146650

[ES] El futuro de la imagen médica está ligado a la inteligencia artificial. El análisis manual de imágenes médicas es hoy en día una tarea ardua, propensa a errores y a menudo inasequible para los humanos, que ha llamado la atención de la comunidad de Aprendizaje Automático (AA). La Imagen por Resonancia Magnética (IRM) nos proporciona una rica variedad de representaciones de la morfología y el comportamiento de lesiones inaccesibles sin una intervención invasiva arriesgada. Sin embargo, explotar la potente pero a menudo latente información contenida en la IRM es una tarea muy complicada, que requiere técnicas de análisis computacional inteligente. Los tumores del sistema nervioso central son una de las enfermedades más críticas estudiadas a través de IRM. Específicamente, el glioblastoma representa un gran desafío, ya que, hasta la fecha, continua siendo un cáncer letal que carece de una terapia satisfactoria. Del conjunto de características que hacen del glioblastoma un tumor tan agresivo, un aspecto particular que ha sido ampliamente estudiado es su heterogeneidad vascular. La fuerte proliferación vascular del glioblastoma, así como su robusta angiogénesis han sido consideradas responsables de la alta letalidad de esta neoplasia. Esta tesis se centra en la investigación y desarrollo del método Hemodynamic Tissue Signature (HTS): un método de AA no supervisado para describir la heterogeneidad vascular de los glioblastomas mediante el análisis de perfusión por IRM. El método HTS se basa en el concepto de hábitat, que se define como una subregión de la lesión con un perfil de IRM que describe un comportamiento fisiológico concreto. El método HTS delinea cuatro hábitats en el glioblastoma: el hábitat HAT, como la región más perfundida del tumor con captación de contraste; el hábitat LAT, como la región del tumor con un perfil angiogénico más bajo; el hábitat IPE, como la región adyacente al tumor con índices de perfusión elevados; y el hábitat VPE, como el edema restante de la lesión con el perfil de perfusión más bajo. La investigación y desarrollo de este método ha originado una serie de contribuciones enmarcadas en esta tesis. Primero, para verificar la fiabilidad de los métodos de AA no supervisados en la extracción de patrones de IRM, se realizó una comparativa para la tarea de segmentación de gliomas de grado alto. Segundo, se propuso un algoritmo de AA no supervisado dentro de la familia de los Spatially Varying Finite Mixture Models. El algoritmo propone una densidad a priori basada en un Markov Random Field combinado con la función probabilística Non-Local Means, para codificar la idea de que píxeles vecinos tienden a pertenecer al mismo objeto. Tercero, se presenta el método HTS para describir la heterogeneidad vascular del glioblastoma. El método se ha aplicado a casos reales en una cohorte local de un solo centro y en una cohorte internacional de más de 180 pacientes de 7 centros europeos. Se llevó a cabo una evaluación exhaustiva del método para medir el potencial pronóstico de los hábitats HTS. Finalmente, la tecnología desarrollada en la tesis se ha integrado en la plataforma online ONCOhabitats (https://www.oncohabitats.upv.es). La plataforma ofrece dos servicios: 1) segmentación de tejidos de glioblastoma, y 2) evaluación de la heterogeneidad vascular del tumor mediante el método HTS. Los resultados de esta tesis han sido publicados en diez contribuciones científicas, incluyendo revistas y conferencias de alto impacto en las áreas de Informática Médica, Estadística y Probabilidad, Radiología y Medicina Nuclear y Aprendizaje Automático. También se emitió una patente industrial registrada en España, Europa y EEUU. Finalmente, las ideas originales concebidas en esta tesis dieron lugar a la creación de ONCOANALYTICS CDX, una empresa enmarcada en el modelo de negocio de los companion diagnostics de compuestos farmacéuticos. / [EN] The future of medical imaging is linked to Artificial Intelligence (AI). The manual analysis of medical images is nowadays an arduous, error-prone and often unaffordable task for humans, which has caught the attention of the Machine Learning (ML) community. Magnetic Resonance Imaging (MRI) provides us with a wide variety of rich representations of the morphology and behavior of lesions completely inaccessible without a risky invasive intervention. Nevertheless, harnessing the powerful but often latent information contained in MRI acquisitions is a very complicated task, which requires computational intelligent analysis techniques. Central nervous system tumors are one of the most critical diseases studied through MRI. Specifically, glioblastoma represents a major challenge, as it remains a lethal cancer that, to date, lacks a satisfactory therapy. Of the entire set of characteristics that make glioblastoma so aggressive, a particular aspect that has been widely studied is its vascular heterogeneity. The strong vascular proliferation of glioblastomas, as well as their robust angiogenesis and extensive microvasculature heterogeneity have been claimed responsible for the high lethality of the neoplasm. This thesis focuses on the research and development of the Hemodynamic Tissue Signature (HTS) method: an unsupervised ML approach to describe the vascular heterogeneity of glioblastomas by means of perfusion MRI analysis. The HTS builds on the concept of habitats. A habitat is defined as a sub-region of the lesion with a particular MRI profile describing a specific physiological behavior. The HTS method delineates four habitats within the glioblastoma: the HAT habitat, as the most perfused region of the enhancing tumor; the LAT habitat, as the region of the enhancing tumor with a lower angiogenic profile; the potentially IPE habitat, as the non-enhancing region adjacent to the tumor with elevated perfusion indexes; and the VPE habitat, as the remaining edema of the lesion with the lowest perfusion profile. The research and development of the HTS method has generated a number of contributions to this thesis. First, in order to verify that unsupervised learning methods are reliable to extract MRI patterns to describe the heterogeneity of a lesion, a comparison among several unsupervised learning methods was conducted for the task of high grade glioma segmentation. Second, a Bayesian unsupervised learning algorithm from the family of Spatially Varying Finite Mixture Models is proposed. The algorithm integrates a Markov Random Field prior density weighted by the probabilistic Non-Local Means function, to codify the idea that neighboring pixels tend to belong to the same semantic object. Third, the HTS method to describe the vascular heterogeneity of glioblastomas is presented. The HTS method has been applied to real cases, both in a local single-center cohort of patients, and in an international retrospective cohort of more than 180 patients from 7 European centers. A comprehensive evaluation of the method was conducted to measure the prognostic potential of the HTS habitats. Finally, the technology developed in this thesis has been integrated into an online open-access platform for its academic use. The ONCOhabitats platform is hosted at https://www.oncohabitats.upv.es, and provides two main services: 1) glioblastoma tissue segmentation, and 2) vascular heterogeneity assessment of glioblastomas by means of the HTS method. The results of this thesis have been published in ten scientific contributions, including top-ranked journals and conferences in the areas of Medical Informatics, Statistics and Probability, Radiology & Nuclear Medicine and Machine Learning. An industrial patent registered in Spain, Europe and EEUU was also issued. Finally, the original ideas conceived in this thesis led to the foundation of ONCOANALYTICS CDX, a company framed into the business model of companion diagnostics for pharmaceutical compounds. / [CA] El futur de la imatge mèdica està lligat a la intel·ligència artificial. L'anàlisi manual d'imatges mèdiques és hui dia una tasca àrdua, propensa a errors i sovint inassequible per als humans, que ha cridat l'atenció de la comunitat d'Aprenentatge Automàtic (AA). La Imatge per Ressonància Magnètica (IRM) ens proporciona una àmplia varietat de representacions de la morfologia i el comportament de lesions inaccessibles sense una intervenció invasiva arriscada. Tanmateix, explotar la potent però sovint latent informació continguda a les adquisicions de IRM esdevé una tasca molt complicada, que requereix tècniques d'anàlisi computacional intel·ligent. Els tumors del sistema nerviós central són una de les malalties més crítiques estudiades a través de IRM. Específicament, el glioblastoma representa un gran repte, ja que, fins hui, continua siguent un càncer letal que manca d'una teràpia satisfactòria. Del conjunt de característiques que fan del glioblastoma un tumor tan agressiu, un aspecte particular que ha sigut àmpliament estudiat és la seua heterogeneïtat vascular. La forta proliferació vascular dels glioblastomes, així com la seua robusta angiogènesi han sigut considerades responsables de l'alta letalitat d'aquesta neoplàsia. Aquesta tesi es centra en la recerca i desenvolupament del mètode Hemodynamic Tissue Signature (HTS): un mètode d'AA no supervisat per descriure l'heterogeneïtat vascular dels glioblastomas mitjançant l'anàlisi de perfusió per IRM. El mètode HTS es basa en el concepte d'hàbitat, que es defineix com una subregió de la lesió amb un perfil particular d'IRM, que descriu un comportament fisiològic concret. El mètode HTS delinea quatre hàbitats dins del glioblastoma: l'hàbitat HAT, com la regió més perfosa del tumor amb captació de contrast; l'hàbitat LAT, com la regió del tumor amb un perfil angiogènic més baix; l'hàbitat IPE, com la regió adjacent al tumor amb índexs de perfusió elevats, i l'hàbitat VPE, com l'edema restant de la lesió amb el perfil de perfusió més baix. La recerca i desenvolupament del mètode HTS ha originat una sèrie de contribucions emmarcades a aquesta tesi. Primer, per verificar la fiabilitat dels mètodes d'AA no supervisats en l'extracció de patrons d'IRM, es va realitzar una comparativa en la tasca de segmentació de gliomes de grau alt. Segon, s'ha proposat un algorisme d'AA no supervisat dintre de la família dels Spatially Varying Finite Mixture Models. L'algorisme proposa un densitat a priori basada en un Markov Random Field combinat amb la funció probabilística Non-Local Means, per a codificar la idea que els píxels veïns tendeixen a pertànyer al mateix objecte semàntic. Tercer, es presenta el mètode HTS per descriure l'heterogeneïtat vascular dels glioblastomas. El mètode HTS s'ha aplicat a casos reals en una cohort local d'un sol centre i en una cohort internacional de més de 180 pacients de 7 centres europeus. Es va dur a terme una avaluació exhaustiva del mètode per mesurar el potencial pronòstic dels hàbitats HTS. Finalment, la tecnologia desenvolupada en aquesta tesi s'ha integrat en una plataforma online ONCOhabitats (https://www.oncohabitats.upv.es). La plataforma ofereix dos serveis: 1) segmentació dels teixits del glioblastoma, i 2) avaluació de l'heterogeneïtat vascular dels glioblastomes mitjançant el mètode HTS. Els resultats d'aquesta tesi han sigut publicats en deu contribucions científiques, incloent revistes i conferències de primer nivell a les àrees d'Informàtica Mèdica, Estadística i Probabilitat, Radiologia i Medicina Nuclear i Aprenentatge Automàtic. També es va emetre una patent industrial registrada a Espanya, Europa i els EEUU. Finalment, les idees originals concebudes en aquesta tesi van donar lloc a la creació d'ONCOANALYTICS CDX, una empresa emmarcada en el model de negoci dels companion diagnostics de compostos farmacèutics. / En este sentido quiero agradecer a las diferentes instituciones y estructuras de financiación de investigación que han contribuido al desarrollo de esta tesis. En especial quiero agradecer a la Universitat Politècnica de València, donde he desarrollado toda mi carrera acadèmica y científica, así como al Ministerio de Ciencia e Innovación, al Ministerio de Economía y Competitividad, a la Comisión Europea, al EIT Health Programme y a la fundación Caixa Impulse / Juan Albarracín, J. (2020). Unsupervised learning for vascular heterogeneity assessment of glioblastoma based on magnetic resonance imaging: The Hemodynamic Tissue Signature [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/149560