Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (Geotecnia). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Tese de mestrado integrado. Engenharia do Ambiente (Gestão). Universidade do Porto. Faculdade de Engenharia. 2011

Tese de doutoramento. Engenharia Mecânica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Doutor, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação do Prof. Doutor António Torres Marques

Tese de doutoramento. Engenharia do Ambiente. Universidade do Porto. Faculdade de Engenharia. 2011

En nuestro medio desde hace aproximadamente una década se han ubicado varios posibles cráteres de origen meteorítico. Las restricciones existentes para su verificación en la prospección de estos sitios geológicos, la recolección de muestras y su posterior análisis, ha motivado este trabajo para suministrar un medio alternativo para este fin. En principio, el problema se enfrento mediante el estudio de ondas de choque de la forma tradicional, es decir mediante las ecuaciones de Rankine – Hugoniot pero aplicadas a un sólido; el resultado mostró que el terreno en un proceso violento y extremadamente rápido se comporta como un gas ideal. A la luz de este resultado, aplicamos un nuevo método: la autosimilaridad aprovechando que tanto Landau como Zel’dovich ya probaron su eficiencia en la dinámica de fluidos. Este método proporciono una relación fundamental para el trabajo que liga la profundidad del cráter transciende, la energía del proyectil y el tiempo característico de la formación del cráter. Sin embargo esta relación como se menciono depende de dos cantidades que son muy difíciles de medir experimentalmente: el tiempo de la explosión, considerando que ésta acaba con la formación del cráter transciende y la energía del meteorito para la cual necesitamos conocer ya sea la velocidad, tamaño, forma y/o densidad del objeto. La dificultad en encontrar alguno de dichos datos experimentales hace que se usen aproximaciones generalizadas para la determinación de la energía, se usó una tabla de datos elaborados de esta manera pero al mismo tiempo se buscó una fuente alternativa de datos de las mismas características. Los registros de detonaciones de pruebas nucleares realizadas por las potencias mundiales a lo largo de décadas nos proveyó de dicho banco de datos -a pesar de que uno de los parámetros requeridos, el diámetro, no fuera uno de los registrados en la mayoría de los casos-. Los datos obtenidos de explosiones tienen una evidente tendencia a ajustarse a una curva, comparándola con la curva ajustada a datos elaborados mediante aproximaciones generalizadas revelo que al aplicarles una corrección se ajustaban a una curva muy similar a la de las detonaciones nucleares. Por lo que conseguimos una relación entre la energía del impacto con el diámetro del cráter que genera resultados aceptables al ser calibrado mediante un parámetro de corrección y mediante el uso de datos de un cráter de referencia.

El asma infantil es una enfermedad crónica que implica en los padres una serie de demandas emocionales y dificultades prácticas, que muchas veces conlleva riesgos en el funcionamiento familiar normal. Es importante que estos aspectos implícitos, puedan ser identificados, con tal de evitar o disminuir los riesgos que la enfermedad conlleva para la familia. La evaluación del impacto familiar de los niños que sufren de asma, debe tomar en cuenta los efectos de esta enfermedad en el funcionamiento dela vida diaria de los padres, en los aspectos psicosociales de sus vidas, así como en los ámbitos económico y laboral. Proponemos entonces, que la evaluación del impacto familiar del asma infantil se estructure en las cuatro dimensiones siguientes: dimensión funcional, dimensión emocional, dimensión social y dimensión económica. No disponemos de instrumentos específicos para evaluar el impacto familiar del asma infantil, que recojan información sobre dichas dimensiones y que estén adaptados a la población española.OBJETIVOS: Primero, estudiar las características psicométricas de las versiones experimentales en castellano del Pediatric asthma caregivers quality of life questionnaire (PACQLQ) de Juniper y col. (1996) y de la Impact on family scale (IFS) de Stein y Riessman (1980), luego de ser administrados a una muestra de padres de niños asmáticos de Catalunya. El análisis de las características psicométricas de estos instrumentos nos permitió identificar los items más representativos para la evaluación del impacto familiar del asa infantil. Segundo, elaborar la primera versión de un cuestionario para evaluar el impacto familiar del asma infantil, que evalúe las dimensiones funcional, social, emocional y económica de los padres.MÉTODO: Participaron 149 pacientes asmáticos de 3 a 9 años de edad y sus padres. A los padres se les administró en dos ocasiones el PACQLQ y la IFS; además de un cuestionario sobre los indicadores de morbilidad de sus hijos (ausencia escolar, permanencia en casa en horas extraescolares, visitas a urgencias y hospitalizaciones) y tres sobre la percepción parental del estado de salud de sus hijos (FS II R, PSI y ESGN). Se evaluó también la gravedad asmática y la función pulmonar de los niños de la muestra.CONCLUSIONES: El cuestionario PACQLQ tiene 13 items divididos en dos dimensiones: emocional/funcional y de preocupación de los padres por las repercusiones del asma en el propio niño. La escala IFS tiene 24 items distribuidos en las dimensiones de impacto familiar/social, carga económica, tensión personal y dominio de la enfermedad. Se destacan las características psicométricas más adecuadas de los items de las dimensiones del impacto funcional/emocional del PACQLQ y de impacto familiar/social y de carga económica de la IFS, lo que apoya nuestra propuesta de la importancia de la evaluación del impacto familiar del asma infantil en las dimensiones funcional, emocional, social y económica de los padres.A partir de los resultados obtenidos en el PACQLQ y en la IFS se elabora la primera versión del Cuestionario para evaluar el impacto familiar del asma bronquial infantil. Este cuestionario tiene 21 items distribuidos en las cuatro dimensiones indicadas. Evalúa la medida en que los padres de los niños asmáticos han sido afectados por la enfermedad de sus hijos, en los últimos tres meses. El instrumento fue administrado a una muestra piloto de 34 padres de niños asmáticos, con el fin de estudiar las características psicométricas del mismo. Se obtiene que tiene una consistencia interna adecuada y una sensibilidad adecuada a la gravedad asmática de los niños y a los indicadores de movilidad.Para futuro, se recomienda la administración del cuestionario elaborado a una muestra más amplia de padres de niños asmáticos, para estudiar la estructura factorial del instrumento y para reforzar los adecuados resultados psicométricos obtenidos en esta investigación. / Asthma on children is a chronic disease that need from parent emotional demands and practical difficulties, and a lot of times develops risks on the normal functioning of the family. It is important that the implicit aspects on parents can be identified, so we can prevent the risks than the sickness brings to the family. The evaluation of the impact of childhood asthma on parents, should consider the effects of this health problem on the psychosocial, economic and job functioning of the caregivers. We propose that the assessment of the familiar impact of childhood asthma has to be structured in four dimensions: functional, emotional, social and economic. We didn't find any specific instrument to assess this impact, with the four dimensions and adapted to the spanish people.OBJECTIVES: First, to study the psychometric characteristics of the experimental versions in spanish of the Paediatric asthma caregivers quality of life questionnaire (PACQLQ) from Juniper et al (1996) and of the Impact on family scale (IFS) from Stein and Riessman (1980), after of the administration to a sample of asthmatic children parents from Catalunya. Psychometric analysis of these instruments let us to identify the more representative items of the impact of childhood asthma on parents. Second, to develop the first version of a questionnaire to assess the impact of childhood asthma on the family, with four dimensions: functional, social, emotional and economic.METHOD: 149 asthmatic children (3 to 9 years old) and their parents participated in the study. Parents were evaluated twice with the PACQLQ and the IFS, besides, we administered them a questionnaire about the morbidity of children (school absenteeism, stay home because of the asthma, visits to the hospital, days of hospitalisation) and three about the parental perception of their children health status (FS II R, PSI and ESGN). Severity of asthma and pulmonary functioning of children was also evaluated.RESULTS: PACQLQ has 13 items distributed into two dimensions: emotional/functional impact and parents concern about the effects of asthma on children. IFS has 24 items distributed in four factors: familiar/social impact, personal stress and economic burden and dominie. Best psychometric characteristics are for the dimensions functional/emotional of PACQLQ and for familiar/social and economic impact of IFS. Results probe our propose about the importance of the evaluation of the impact of childhood asthma on the family attending the four dimensions: functional, emotional, social and economic.About children, we found high number days of school absenteeism, which is important to attend because of the effects on the psychosocial, academic and emotional development of the child.CONCLUSIONS: After we got results about PACQLQ and IFS, we construct the first version of a questionnaire to assess the childhood asthma impact on family. This questionnaire has 21 items distributed in four dimensions: emotional, functional, social and economic. This tool was administrated to a pilot sample of 34 parents of asthmatic children and we obtained that it has internal consistency and good correlations with children health status.For future, we recommend the administration of the constructed questionnaire to a biggest sample of parents, so we can study the structure of the instrument and we can confirm the good psychometric results obtained in this investigation.

La validación de un cluster sigue siendo un problema abierto por no haberse encontrado aún un criterio objetivo para determinar la calidad de un conjunto de clases en el contexto del clustering. La interpretación de un clustering se convierte así en una fase fundamental del proceso de validación y sigue siendo, aún hoy, uno de los criterios más utilizados en la práctica.Así, actualmente es necesario introducir herramientas para asistir al usuario en las tareas de interpretación de una partición sobre un conjunto de objetos, con el fin de establecer el significado de las clases resultantes. Si las clases obtenidas no tienen sentido para los expertos, los resultados no son considerados válidos, ni tampoco se podrán utilizar, ni darán apoyo a ninguna decisión posterior. La literatura abunda algoritmos (técnicas) de validación orientados a la vertiente estructural de la partición, pero disponer de clases bien formadas estructuralmente no ofrece garantía de que un experto vaya a ser capaz de asociar cada uno de esos grupos a una entidad semántica. Esta tesis pretende contribuir a la mejora de este proceso, fundamental para comprender el significado de las clases obtenidas y dar soporte efectivo a la posterior toma de decisiones.La alternativa que parece más prometedora es el desarrollo de técnicas que a partir de la evidencia empírica, identifiquen las variables más relevantes y formulen conceptos que expresen las particularidades de cada clase y se expresen en una forma de representación conceptual generable automáticamente y directamente comprensible para el experto.Incorporar procedimientos que trasladen los resultados del análisis a una representación explícita del conocimiento obtenido, se sitúa en la línea de lo que Fallad propone para los sistemas de Knowledge Discovery from Data (KDD), donde la fase de post-proceso de los resultados para generar conocimiento es casi tan importante como el análisis en si mismo.La metodología de Caracterización Conceptual por Condicionamientos Sucesivos (CCCS) trata de aproximar en un modelo formal el proceso natural que sigue un experto en su fase de interpretación de resultados realizando una aproximación iterativa basada en el clustering jerárquico. La CCCS:· Aporta una sistematización al proceso de interpretación de clases procedentes de un cluster jerárquico y supone un avance significativo respecto al estado actual en que la interpretación se realiza de forma artesanal.· Contribuye a sistematizar y objetivar los mecanismos de interpretación que usan los expertos humanos.· Genera resultados que permiten que el experto pueda comprender más fácilmente las características principales de la clasificación obtenida ya que genera conocimiento explícito directamente a partir de las clases.Si bien la CCCS es general, se ha centrado la aplicación a estaciones depuradoras de aguas residuales por ser éste uno de los dominios donde las aproximaciones clásicas funcionan peor.Desde un punto de vista teórico, el interés de esta tesis es presentar una propuesta metodológica híbrida que combine herramientas y técnicas de Estadística e Inteligencia Artificial (IA) en forma cooperativa, siguiendo un enfoque transversal y multidiciplinar combinando elementos de la inducción de conceptos en IA, lógica proposicional y teoría de probabilidad. Es así como, ésta tesis, contribuye a la concepción genérica de sistema de KDD y a objetivar los procedimientos de validación de resultados, ya que el hecho de que un clustering tenga una interpretación clara está relacionado con su utilidad; evaluarla requiere un mecanismo a posteriori de comprensión del significado de las clases.La CCCS aprovecha la estructura jerárquica de la clasificación objetivo para inducir conceptos iterando sobre las divisiones binarias que indica el dendrograma, de tal forma que, a partir de las variables que describen los objetos pertenecientes a cierto dominio, se puedan encontrar las particularidades de cada clase, contribuyendo así al proceso de interpretación conceptual automática de clases. / The validation of a cluster is still an open problem as an objective criteria for determining the quality of a set of classes has not yet been found in the context of clustering. The interpretation constitutes a fundamental phase of the process and still today remains one of the most commonly used criteria to validate the cluster. Thus, it is now necessary to introduce tools to assist the user in the task of interpreting a partition of a set of objects in order to establish the meaning of the resulting classes. If the classes obtained don't do not make sense to the experts, the results of the classification are not considered valid, nor could be used or support any subsequent decision. All validation techniques and algorithms focus on the structure of the partition, but having well-structured classes does not guarantee that an expert will be able to associate each of these groups with a semantic entity. This thesis wants to make a contribution to this process, fundamental for understanding the meaning of the obtained classes and to give effective support to the subsequent decision-making.The most promising alternative seems to be the development of techniques based on empirical evidence to identify the most important variables and formulate concepts that express the specifics (or: specific nature) of each class and are expressed in a conceptual representation able apt for automatic generation and directly understandable to the expert.To incorporate procedures that translate the results of analysis (in this case of clustering) into a representation of explicit knowledge is in line with what Fayyad in 1996 suggests for systems of Knowledge Discovery from Data (KDD) where the phase of post-process of the results to generate knowledge is almost as important as the analysis itself. Perhaps due to its semantic nature, the automatic generation of interpretations of a classification has not been formally treated by statistics, but to resolve it is essential.The methodology of Characterization by Embedded Conditioning (CCEC) proposed tries to approximate in a formal model the natural process that an expert follows in its phase of interpretation of results by making an iterative approximation based on a hierarchical clustering. The CCEC:· Provides a systematizing of the process of interpretation of classes from a hierarchical cluster and represents a significant advance to the current situation in which the interpretation is done manually and more or less crafted.· Helps to systematize and objectify the mechanisms of interpretation used by human experts.· The results generated by the methodology allow the expert to better understand the main characteristics of the classification obtained by generating explicit knowledge directly from the classes.While the methodology proposed is general, the application focuses on Waste Water Treatment Plant (WWTP) because this is one of the domains where conventional approaches lack efficiency.From a theoretical point of view, the main focus of this thesis has been to present a hybrid methodology that combines tools and techniques of statistics and Artificial Intelligence in a cooperative way, using a transversal and multidisciplinary approach combining elements of the induction of concepts from Artificial Intelligence, propositional logic and probability theory. Thus, this thesis contributes to the generic design of KDD system. It also contributes to objectivate procedures for the validation of results, as the fact that clustering has a clear interpretation is related to the usefulness of a classification; evaluating the usefulness requires a posteriori mechanism of understanding the meaning of classes.The methodology CCEC benefits from the hierarchical structure of the target classification by induceing concepts iterating with binary divisions from dendrogram, so that, based on the variables that describe the objects belonging to a certain domain, the specifics of each class can be found, thus contributing to the automatic interpretation of conceptual description of clustering.

Las carreteras son una pieza clave en el desarrollo económico y social en el territorio de cualquier país. Por un lado, la red de transporte es la mayor decisión estructurante del territorio, pues el efecto de las carreteras desde el punto de vista de la ordenación del territorio determina el sentido del crecimiento fomentando el desarrollo demográfico y económico. Por el otro, el sistema de transporte genera beneficios de eficacia, efectos de transferencia, y efectos de re-localización de actividad, por ello, las carreteras inducen cambios en los patrones de distribución de la población y apoyan directamente a las actividades productivas. En este sentido, la mejora de la accesibilidad afecta al crecimiento de los sectores productivos y en consecuencia del empleo y, ésto provoca un futuro económico positivo para la región afectada.Esta investigación doctoral analiza y compara los efectos inducidos por las carreteras en la transformación social y económica en dos ámbitos territoriales con algunas similitudes, pero con diferencias sociales evidentes. Para ello, se han escogido dos carreteras en diferentes países para así observar el efecto que tiene cada una en sus territorios y establecer comparaciones. Se elige por un lado el Eix Transversal de Catalunya (localizada en España) y por el otro, la carretera MEX120 (ubicada en los Estados Unidos Mexicanos).Para llevar a cabo la investigación, el estudio de ambas vías se realiza a nivel político - territorial municipal, analizando la evolución de diversos parámetros socioeconómicos (seleccionados en base a la metodología clásica de los estudios de impacto) en su situación "ex -ante" y "ex -post" (durante y después de las obras en ambas infraestructuras). Los resultados muestran que los efectos estructurantes y en el desarrollo inducido por ambas carreteras son positivos a pesar del poco tiempo transcurrido entre la inauguración y nuestro estudio, por lo tanto, presentamos una serie de impactos inmediatos, los cuales aparecen bastante similares. La principal diferencia radica en el nivel de desarrollo económico en ambos territorios.Una de las mayores preocupaciones de las personas que toman la decisión de las propuestas de inversión en transporte ha sido el asegurarse de que hay beneficios claros desde el punto de vista social. Así pues, esta tesis doctoral esta dirigida a ser útil a los políticos y técnicos que determinan y/o definen los perfiles más convenientes y/o políticamente más adecuados a nivel de planeación de carreteras, ya que el resultado de esta investigación puede ser una herramienta en la toma de decisiones en la etapa de decisión y planeamiento, ofreciendo una visión del conjunto de impactos socioeconómicos que puede provocar una carretera. Así, el resultado de la presente propuesta puede contribuir beneficiosamente en la planeación de carreteras.

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