Ingeniero Civil Matemático / Esta memoria aborda el problema de ruteo en redes bajo condiciones de incertidumbre, mediante el uso de funcionales no lineales que permiten cuantificar el riesgo de una ruta. En el caso determinista, el problema combinatorial de camino mínimo puede ser abordado desde dos enfoques: de forma dinámica, donde se busca en cada nodo la mejor opción para moverse hacia el siguiente vértice, o bien, de manera global, donde se busca el camino de menor costo desde el origen al destino. En este caso ambas ópticas coinciden, lo cual se ve reflejado en las ecuaciones de Bellman para encontrar caminos mínimos. Ambas perspectivas motivan el presente trabajo que trata el caso no determinista. El modelo general considera un grafo $G=(N,A)$ con nodos terminales $s,d\in N$, donde cada arco $a\in A$ tiene asociado un tiempo de viaje aleatorio $\tau_a$. En el Capítulo 2 se entregan las herramientas necesarias para los siguientes capítulos: medidas de riesgo; consistencia temporal y medidas de riesgo condicionales; procesos de Markov controlados; y por último, las teorías de elección bajo incertidumbre. En el Capítulo 3 se estudia un enfoque dinámico del problema utilizando la noción de medidas de riesgo condicionales, las cuales permiten satisfacer la condición de consistencia temporal. Usando los procesos de Markov controlados y el Average Value-at-Risk condicional, se aborda el problema de ruteo con aversión al riesgo. Se muestra que, bajo independencia de los tiempos de viaje, el problema se reduce a un modelo determinista en que el costo de cada arco corresponde al AVaR. Más aún, esta solución es consistente temporal. Sin embargo, mediante un contraejemplo con variables aleatorias normales se muestra que aún existen inconsistencias. En el Capítulo 4 se desarrolla un enfoque global en base a las teorías de elección, identificando la condición de consistencia aditiva como la propiedad que evita las inconsistencias temporales en las preferencias de los usuarios. De la teoría de desutilidad esperada, se obtiene la medida de riesgo entrópica como la única medida de riesgo que satisface su axiomatización. En el caso de la teoría dual de elección, la consistencia aditiva entrega al valor esperado como única solución. Por último, mediante la consistencia aditiva y la teoría de desutilidad rango-dependiente esperada --una combinación de las dos anteriores--, se obtiene nuevamente la medida de riesgo entrópica como única solución. Finalmente, en el Capítulo 5 se estudian modelos de equilibrio bajo incertidumbre para juegos de congestión no-atómicos y discretos. Para el caso independiente se tiene la existencia de equilibrios de Wardrop y Nash, respectivamente.

Ingeniera Civil de Minas / Convencionalmente, los planes de producción en minería a cielo abierto se basan en una planificación determinística, donde los elementos involucrados se asumen conocidos con certeza. Si bien es una metodología sencilla de implementar, la existencia de incertidumbre en el proceso provoca que la implementación del plan tienda a diferir de lo planificado y conlleva a la ejecución de proyectos que no necesariamente responden a la mejor alternativa del negocio. El trabajo de memoria se orienta a evaluar el riesgo de cumplimiento del plan debido a 2 tipos de incertidumbre: geológica y de precios. Además, como medida de mitigación y a la vez de mejoramiento de la evaluación económica, se contempla el uso de stocks en la planificación. En la metodología, se modela el problema de optimización, se construyen escenarios representativos de la incertidumbre presente en la mina, se calibran los ritmos de producción a un intervalo referencial y se define el plan para cada uno. Como resultado, se obtienen múltiples planes de producción. Éstos se evalúan por medio de un criterio y se seleccionan aquellos que sean más atractivos de ejecutar. Finalmente, los planes selectos se presentan para guiar la elección final de un único plan. A partir de la implementación en un caso de estudio, se juzga positivo el impacto de la incorporación de incertidumbre y del uso de los stocks en la evaluación económica del proyecto, dado un aumento en ordenes entre 4 a 12[%] en promedio, aunque también se tiene en cuenta que el histograma representativo del valor presente neto de los escenarios incorpora mayores variabilidades. De este modo, de acuerdo con el análisis presentado, la metodología presenta grandes fortalezas: planes acotados a un ritmo de producción referencial, uso de stocks para el control de riesgos, uso de la incertidumbre como una herramienta de mejora del proceso de planificación, entre otros. Sin embargo, también se reconocen oportunidades de mejoramiento, principalmente en términos de hacer práctico el proceder a partir de la incorporación de elementos de diseño.

Tesis para optar al grado de Magíster en Finanzas / Es un hecho que la incertidumbre tiene un efecto en las variables reales de la economía. La incertidumbre puede generar contracciones en los mercados financieros, los cuales suelen transmitir estas caídas entre mercados en un efecto dominó. Ante esto, cobra vital importancia el estudio de cómo reacciona el mercado accionario chileno ante un shock de incertidumbre. En esta investigación, se aborda el impacto de la incertidumbre política en el precio de las acciones listadas en el IGPA, diferenciando el efecto encontrado según el grado de conexión política de las firmas, determinando signo y origen de los resultados. Se toma como referencia la metodología usada en Liu et al. (2017), para lo que se aprovechó el impacto político transversal que el Caso Soquimich generó a mediados de marzo de 2015. Este caso de corrupción política local reúne características similares al utilizado por Liu et al., lo cual permite identificar al suceso como un shock exógeno y testear la relación causal entre incertidumbre política y precio de las acciones según grado de conexión de las firmas. Los resultados son consistentes con los modelos teóricos sobre riesgo político existentes, hallando una relación negativa y significativa entre grado de conexión política y retornos de las firmas en la ventana temporal en estudio. Análisis de robustez posteriores señalan que no hubo efecto significativo en las predicciones de ganancias, y que la volatilidad se vio aumentada post Caso Soquimich para las firmas políticamente más conectadas. Lo anterior es evidencia a favor de la dominancia del efecto de una tasa de descuento por riesgo político, por sobre la disminución de flujos de caja esperados a raíz de la pérdida del valor de las conexiones políticas de la firma.

Tesis para optar al grado de Magíster en Economía / En este trabajo se analiza el efecto que tienen los incentivos financieros y de salud sobre las decisiones de retiro de las personas en un contexto con incertidumbre. Para esto se construye una versión modificada del “Option Value Model” que permite incluir los incentivos generados por un sistema de capitalización individual y por el estado de salud de los trabajadores. Los resultados avalan la relevancia de estos y dan cuenta de un alto ajuste del modelo a la realidad. Posteriormente, utilizamos las estimaciones para realizar simulaciones del efecto que tendrían cambios en parámetros socialmente sensibles sobre la decisión de retiro individual. En primer lugar, encontramos que un alza en la tasa de interés tiene un efecto ambiguo puesto que por una parte se acumula más en cada periodo, mientras que por otra, disminuyen las pensiones a las que se puede optar. En términos empíricos, si la variación es pequeña, la tasa de retiro aumentará; mientras que si es de mayor cuantía, disminuirá. Segundo, vemos que un aumento en la tasa de ahorro previsional inducirá el retiro, puesto que los trabajadores podrán optar a mejores pensiones en cada momento. Por último, estudiamos el impacto de cambios en el nivel de salud, donde observamos que un mejor nivel de salud incentiva a postergar el retiro, puesto que se percibe un menor desgaste al trabajar.

Frecuentemente las empresas de telecomunicaciones (radio, TV, telefonía móvil, etc.) hacen uso de mástiles arriostrados como estructuras de soporte de sus antenas. Esta tipología estructural está generalmente conformada por una columna esbelta de sección triangular, reticulada, que es soportada por varios niveles de cables tensos. Estudios detallados de la respuesta de mástiles arriostrados, frente a acciones dinámicas como viento o sismo, no son frecuentes pese al gran potencial de impacto adverso, debido a que se trata de una estructura flexible y a que los cables añaden un comportamiento geométricamente no lineal. Por otra parte, algunos parámetros estructurales como la tensión de los cables o la rigidez del mástil tienen un alto grado de incertidumbre. En el primer caso, porque generalmente no se cuenta con dispositivos que permitan medir con precisión esta variable y en el segundo, porque frecuentemente el mástil debe ser reforzado (para cumplir con los requerimientos de rigidez de la estructura, cada vez mayores, debidos a la creciente sensibilidad de los equipos instalados) y la gran variedad de mecanismos de refuerzo usados (incluso dentro de la misma torre) no permite evaluar su efectividad. En este trabajo, primeramente, se presentan estudios sobre la dinámica no lineal de mástiles arriostrados, mediante programas comerciales de elementos finitos, explorando también la sensibilidad de la respuesta a la variación de parámetros de diseño, como la tensión inicial de los cables o la rigidez del mástil. Las cargas dinámicas provenientes de la acción del viento son generadas como procesos estocásticos, con consideración de las correlaciones espaciales y temporales, a través del Método de Representación Espectral (SRM). Luego, se presentan estudios sobre la propagación de incertidumbres en cargas o parámetros estructurales sobre la respuesta. Para ello se desarrollaron modelos simplificados (tipo cable-viga o columna-cable) y de orden reducido. Finalmente, un modelo de elementos finitos no lineal fue implementado, con el objetivo de crear una herramienta de cálculo y/o verificación de la respuesta estática y/o dinámica de mástiles arriostrados que resulte útil tanto para futuras investigaciones, como para el uso profesional. / Guyed masts are frequently used by telecommunication companies (radio, TV, cell, etc.) as support structures for the antennas. A typical configuration comprises a lattice tower with triangular cross-section, supported by several levels of prestressed guys. Despite the large potential of adverse impact, considering the slenderness of the structure and the non linear behavior of the guys, dynamic analysis of guyed masts subjected to natural loads, as wind and earthquakes, are not commonly addressed in detail. Furthermore, a high level of uncertainty is present on structural parameters such as the initial tension of the guys, due de lack of instruments to precisely measure it in the field, or the mast stiffness, since the mast frequently must be reinforced (the communication technologies poses increasing higher structural demands since the growing sensitivity of the new equipment) and the large extent of adopted reinforcement mechanisms (even in a single structure) does not allow the evaluation of their performance. In this thesis, first, the non linear dynamic response of guyed masts subjected to wind loads is studied, using finite element commercial software. The sensitivity of the response to design parameters, as the initial pretension of the guys or the stiffness of the mast is also explored. The dynamic wind load records are simulated as stochastic processes, with consideration of temporal and spatial correlations, through the Spectral Representation Method (SRM). Next, simplified and reduced order models (ROM) of guyed structures were developed and tested. Then, by means of the ROM and considering structural or load parameters as stochastic variables, uncertainty propagation studies were performed. Finally, an ad hoc non linear finite element tool, to study the static and dynamic behavior of guyed structures, is developed, which can be useful both for future research in the topic as well as for professional use.

[EN] The execution of construction projects presents risk, uncertainty and variability. Contingencies of any type, be they time, money, raw materials, equipment, labor, etc., are a tool to manage risks and absorb variability and uncertainty. Managing contingencies is relevant in improving project performance. Many authors have proposed methods to estimate the optimal size of contingencies. However, many of these methods are academic in nature and according to certain authors professionals are not applying them because they were not based in actual construction company practice. This research describes how construction companies use contingencies to manage risks during the execution phase of projects. A case study approach was selected to this research. Two large Spanish construction companies were chosen as units of analysis. One of the firms is an integrated company (a company that works exclusively for the promotor of its corporate group and that obtains projects without participating in any kind of bid), the other firm is a non-integrated company (it basically wins its contracts in competitive bids). To increase the external validity of the research, the results were contrasted with managers from six different construction companies other than the units of analysis. The essential outcome of the research is a descriptive model of contingency management for construction companies. The model shows that construction companies define objectives prior to the start of the project. To achieve the objectives the uncertainty that surrounds them should be absorbed. To that end, companies define in a subjective manner time and cost contingencies (to cover threats and to assess opportunities); they also use tolerances in specifications and inventory and capacity buffers (additional resources). / [ES] La ejecución de obras presenta riesgo, incertidumbre y variabilidad. Las reservas para contingencias son colchones de todo tipo de recursos que se utilizan para cubrir los riesgos y absorber la variabilidad y la incertidumbre. Su gestión es relevante para mejorar el rendimiento de las obras. Numerosos autores proponen métodos para estimar su tamaño óptimo. Sin embargo muchos de esos métodos son de naturaleza académica y los profesionales no los utilizan, según ciertos autores porque no están basados en la práctica real de las empresas. Esta investigación describe cómo utilizan desde un punto de vista práctico las empresas constructoras las reservas para contingencias para gestionar los riesgos durante la fase de ejecución de las obras. El estudio de caso fue el método de investigación elegido. Las unidades de análisis fueron dos grandes empresas constructoras españolas: una empresa integrada (no consigue sus contratos en licitaciones competitivas pues solo trabaja para su cliente interno) y otra empresa no integrada (debe competir para conseguir obras). Para incrementar la validez externa de los resultados de la investigación, estos fueron contrastados con directivos de seis empresas constructoras diferentes a las dos empresas analizadas y diferentes entre sí. El resultado esencial de la investigación es un modelo de gestión de reservas para contingencias. El modelo muestra que las empresas constructoras definen los objetivos de las obras previamente al comienzo de su ejecución. Para alcanzar los objetivos es necesario absorber la incertidumbre que los rodea. A tal fin, las empresas definen de forma subjetiva reservas para contingencias de tiempo y coste, para cubrir amenazas y para valorar oportunidades; también utilizan tolerancias en las especificaciones y colchones de inventarios y de capacidad (recursos adicionales). / [CA] L'execució d'obres presenta risc, incertesa i variabilitat. Les reserves per a contingències són reserves de qualsevol classe de recursos que s'utilitzen per a cobrir els riscos i absorbir la variabilitat i la incertesa. La seua gestió és rellevant per a millorar el rendiment de les obres. Nombrosos autors proposen mètodes per a estimar la seua dimensió òptim. No obstant això molts d'eixos mètodes són de naturalesa acadèmica i els professionals no els utilitzen, segons certs autors per que no estan basats en la pràctica real de les empreses. Esta investigació descriu com utilitzen des de el punt de vista pràctic les empreses constructores les reserves per a contingències per a gestionar els riscos durant la fase d'execució de les obres. L'estudi de cas va ser el mètode d'investigació triat. Les unitats d'anàlisi van ser dos grans empreses constructores espanyoles: una empresa integrada (no aconseguix els seus contractes en licitacions competitives perquè només treballa per al seu client intern) i una altra empresa no integrada (ha de competir per a aconseguir obres). Per a incrementar la validesa externa dels resultats de la investigació, estos van ser contrastats amb directius de sis empreses constructores diferents de les dos empreses analitzades i diferents entre si. El resultat essencial de la investigació és un model de gestió de reserves per a contingències. El model mostra que les empreses constructores definixen els objectius de les obres prèviament al començament de la seua execució. Per a assolir els objectius és necessari absorbir la incertesa que els rodeja. Amb este fi, les empreses definixen de forma subjectiva reserves per a contingències de temps i cost, per a cobrir amenaces i per a valorar oportunitats; també utilitzen toleràncies en les especificacions i reserves d'inventaris i de capacitat (recursos addicionals). / Ortiz González, JI. (2015). La gestión de riesgos en la obra mediante reservas para contingencias desde la perspectiva de la empresa constructora [Tesis doctoral]. Editorial Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/51458

Over the years, the method of least squares (SLS) has been the method of inference commonly applied in hydrological modeling, although its hypotheses are not respected by the modeling errors. Awareness of the fact that the hydrological modeling process is affected by more, and more important, sources of uncertainty that the purely observational, the only source of error considered by SLS, has contributed to the appearance of publications that suggest the need for applying more appropriate inference methods on hydrological models, and in general, on environmental models. The adequacy of inference methods involves considering all sources of error, or their effects, which influence the modeling process. Only in this way it is possible to obtain reliable parameters, a non-biased prediction and a correct estimation of the uncertainty of both, these being the main objectives of this Doctoral Thesis. To this end, this thesis proposes the joint inference, following the Bayesian inference paradigm, of hydrological parameters and the parameters of a generalized error model, which provides the necessary flexibility to relax all hypotheses (Gaussian errors with null mean, independent and identically distributed), which disable the SLS error model to infer hydrological models. The main contribution of the thesis is the proposition of the methodology to follow, for the correct application of the direct modeling (without previous transformation of the variables) of the variance of the errors. This methodology is based on the need to consider the coupling, during the joint inference, between the variations of the marginal distribution of the errors and the variations of their conditional distributions, which are modeled by the error model. Such coupling is guaranteed by the fulfillment of the Total Laws (TLs) of the expectation and the variance. In order to verify the feasibility of the theoretical aspects deduced in the Thesis, a series of inference experiments is performed in which two lumped and one distributed hydrological models are combined with two classic error models (SLS and WLS) and two generalized error models proposed in this Thesis (GL++ and GL++Bias). The results show, once again, that inferences with SLS and WLS are not applicable to hydrological models, since the generated errors do not fulfill their hypotheses. Likewise, based on the results obtained, this thesis can be considered as the culminated affirmation of the hypothesis in it, that is to say: the non application of the TLs in the direct modeling of the variance and the bias of the errors produces an incorrect estimation of the hydrological parameters, as well as their uncertainty and an erroneous estimation of the predictive distribution. / A lo largo de los años, el método de los mínimos cuadrados (SLS) ha sido el método de inferencia comúnmente aplicado en modelación hidrológica, a pesar de que sus hipótesis no son respetadas por los errores en los resultados de la modelación. La concienciación sobre el hecho de que el proceso de modelación hidrológica es afectado por más, y más importantes, fuentes de incertidumbre que la puramente observacional, única fuente de error considerada por el SLS, ha contribuido a la aparición de publicaciones que sugieren la necesidad de aplicar métodos de inferencia más adecuados para los modelos hidrológicos, y en general, los modelos ambientales. La adecuación de los métodos de inferencia pasa por considerar todas las fuentes de error, o sus efectos, que influyen en el proceso de modelación. Solamente de esa manera es posible la obtención de unos parámetros fiables, una predicción no sesgada y una estimación correcta de la incertidumbre de ambos, siendo estos los objetivos principales de esta Tesis Doctoral. Para ello, esta Tesis plantea la inferencia conjunta, siguiendo el paradigma de los métodos de inferencia Bayesianos, de los parámetros hidrológicos y los parámetros de un modelo de error generalizado, el cual proporciona la flexibilidad necesaria para relajar todas las hipótesis (errores Gaussianos con media nula, independientes e idénticamente distribuidos), que inhabilitan al modelo de error SLS para inferir modelos hidrológicos. La principal aportación de la Tesis es la proposición de la metodología a seguir para la correcta aplicación de la modelación directa (sin previa transformación de las variables) de la varianza de los errores. Dicha metodología se fundamenta en la necesidad de considerar el acoplamiento, durante la inferencia conjunta, entre las variaciones de la distribución marginal de los errores y las variaciones de las distribuciones condicionales, las cuales son modeladas por el modelo de error. Dicho acoplamiento se garantiza mediante el cumplimiento de las Leyes Totales (TLs) de la esperanza y de la varianza. Para la comprobación de la viabilidad de los aspectos teóricos deducidos en la Tesis, se realiza una serie de experimentos de inferencia en los que se combina 2 modelos hidrológicos agregados y uno distribuido, con dos modelos de error clásicos (SLS y WLS) y dos modelos de error generalizados propuestos en esta Tesis (GL++ y GL++Bias). Los resultados muestran, una vez más, que las inferencias con SLS y WLS no son aplicables a modelos hidrológicos, puesto que los errores generados no cumplen con sus hipótesis. Igualmente, en base a los resultados obtenidos, esta Tesis se puede considerar como la afirmación culminada de la hipótesis en ella planteada, esto es: la no aplicación de las TLs en la modelación directa de la varianza y el sesgo de los errores produce una incorrecta estimación de los parámetros hidrológicos, así como de su incertidumbre y una errónea estimación de la distribución predictiva. / Al llarg dels anys, el mètode dels mínims quadrats (SLS) ha sigut el mètode d'inferència comunament aplicat en modelació hidrològica, a pesar que les seues hipòtesis no són respectades pels errors en els resultats de la modelació. La conscienciació sobre el fet de que el procés de modelació hidrològica és afectat per més, i més importants, fonts d'incertesa que la purament observacional, única font d'error considerada pel SLS, ha contribuït a l'aparició de publicacions que suggerixen la necessitat d'aplicar mètodes d'inferència més adequats per als models hidrològics, i en general, els models ambientals. L'adequació dels mètodes d'inferència passa per considerar totes les fonts d'error, o els seus efectes, que influïxen en el procés de modelació. Només d'eixa manera és possible l'obtenció d'uns paràmetres fiables, una predicció no esbiaixada i una estimació correcta de la incertesa d'ambdós, sent estos els objectius principals d'esta Tesi Doctoral. Per a això, esta Tesi planteja la inferència conjunta, seguint el paradigma dels mètodes d'inferència Bayesianos, dels paràmetres hidrològics i els paràmetres d'un model d'error generalitzat, el qual proporciona la flexibilitat necessària per a relaxar totes les hipòtesis (errors Gaussianos amb mitja nul·la, independents i idènticament distribuïts), que inhabiliten el model d'error SLS per a inferir models hidrològics. La principal aportació de la Tesi és la proposició de la metodologia que s'ha de seguir per a la correcta aplicació de la modelació directa (sense prèvia transformació de les variables) de la varianza dels errors. La dita metodologia es fonamenta en la necessitat de considerar l'adaptament, durant la inferència conjunta, entre les variacions de la distribució marginal dels errors i les variacions de les distribucions condicional, les quals són modelades pel model d'error. El dit adaptament es garantix per mitjà del compliment de les Lleis Totals (TLs) de l'esperança i de la variància. Per a la comprovació de la viabilitat dels aspectes teòrics deduïts en la Tesi, es realitza una sèrie d'experiments d'inferència en què es combina 2 models hidrològics agregats i un distribuït, amb dos models d'error clàssics (SLS i WLS) i dos models d'error generalitzats proposats en esta Tesi (GL++ i GL++Bias). Els resultats mostren, una vegada més, que les inferències amb SLS i WLS no són aplicables a models hidrològics, ja que els errors generats no complixen amb les seues hipòtesis. Igualment, basant-se en els resultats obtinguts, esta Tesi es pot considerar com l'afirmació culminada de la hipòtesi en ella plantejada, açò és: la no aplicació de les TLs en la modelació directa de la variància i el biaix dels errors produïx una incorrecta estimació dels paràmetres hidrològics, així com de la seua incertesa i una errònia estimació de la distribució predictiva. / Hernández López, MR. (2017). Inferencia Bayesiana conjunta de modelos hidrológicos y modelos de error generalizados, para la evaluación de las incertidumbres predictiva y de los parámetros [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/90652

[EN] Patients suffering from Type 1 Diabetes are not able to secrete insulin, thus, they have to get it administered externally. Current research is focused on developing an artificial pancreas, a control system that automatically administers insulin according to patient's needs. The work presented here aims to improve the efficiency and safety of control algorithms for artificial pancreas. Glucose-insulin models try to mimic the administration of external insulin, the absorption of carbohydrates, and the influence of both of them in blood glucose concentration. However, these processes are infinitely complex and they are characterized by their high variability. The mathematical models used are often a simplified version which does not include all the process variability and, therefore, they do not always match reality. This deficiency on the models can be addressed by considering uncertainty on their parameters and initial conditions. In this way, the exact values are unknown but they can be bounded by intervals that comprehend all the variability of the considered process. When the value of the parameters and initial conditions is known, there is usually just one possible behaviour. However, if they are bounded by intervals, a set of possible solutions exists. In this case, it is interesting to compute a solution envelope that guarantees the inclusion of all the possible behaviours. A common technique to compute this envelope is the monotonicity analysis of the system. Nevertheless, some overestimation is produced if the system is not fully monotone. In this thesis, several methods and approaches have been developed to reduce, or even eliminate, the overestimation in the computation of solution envelopes, while satisfying the inclusion guarantee. Another problem found during the use of an artificial pancreas is that only the subcutaneous glucose concentration can be measured in real time, with some noise in the measurements. The rest of the system states are unknown, but they could be estimated from this set of noisy measurements by state observers, like Kalman filters. A detailed example is shown at the end of this thesis, where an Extended Kalman Filter is used to estimate in real time insulin concentration based on the food ingested and in periodical measurements of subcutaneous glucose. / [ES] Los pacientes que sufren de diabetes tipo 1 no son capaces de secretar insulina, por lo que tienen que administrársela externamente. La investigación actual se centra en el desarrollo de un páncreas artificial, un sistema de control que administre automáticamente la insulina en función de las necesidades del paciente. El trabajo que aquí se presenta tiene como objetivo mejorar la eficiencia y la seguridad de los algoritmos de control para el páncreas artificial. Los modelos de glucosa-insulina tratan de emular la administración externa de la insulina, la absorción de carbohidratos y la influencia de ambos en la concentración de glucosa en sangre. El problema es que estos procesos son infinitamente complejos y se caracterizan por su alta variabilidad. Los modelos matemáticos utilizados suelen ser una versión simplificada que no incluye toda la variabilidad del proceso y, por lo tanto, no coinciden con la realidad. Esta deficiencia de los modelos puede subsanarse considerando inciertos sus parámetros y las condiciones iniciales, de manera que se desconoce su valor exacto pero sí podemos englobarlos en ciertos intervalos que comprendan toda la variabilidad del proceso considerado. Cuando los valores de los parámetros y de las condiciones iniciales son conocidos, existe, por lo general, un único comportamiento posible. Sin embargo, si están delimitados por intervalos se obtiene un conjunto de posibles soluciones. En este caso, interesa obtener una envoltura de las soluciones que garantice la inclusión de todos los comportamientos posibles. Una técnica habitual que facilita el cómputo de esta envoltura es el análisis de la monotonicidad del sistema. Sin embargo, si el sistema no es totalmente monótono la envoltura obtenida estará sobrestimada. En esta tesis se han desarrollado varios métodos para reducir, o incluso eliminar, la sobrestimación en el cálculo de envolturas, al tiempo que se satisface la garantía de inclusión. Otro inconveniente con el que nos encontramos durante el uso de un páncreas artificial es que solo es posible medir en tiempo real, con cierto ruido en la medida, la glucosa subcutánea. El resto de los estados del sistema son desconocidos, pero podrían ser estimados a partir de este conjunto limitado de mediciones con ruido utilizando observadores de estado, como el Filtro de Kalman. Un ejemplo detallado se muestra al final de la tesis, donde se estima en tiempo real la concentración de insulina en plasma en función de la comida ingerida y de mediciones periódicas de la glucosa subcutánea con ayuda de un Filtro de Kalman Extendido. / [CA] Els pacients que pateixen de diabetis tipus 1 no són capaços de secretar insulina, motiu pel qual han d'administrar-se-la externament. La investigació actual es centra en el desenvolupament d'un pàncrees artificial, un sistema de control que administre automàticament la insulina en funció de les necessitats del pacient. El treball que ací es presenta té com a objectiu millorar l'eficiència i la seguretat dels algorismes de control per al pàncrees artificial. Els models de glucosa-insulina tracten d'emular l'administració externa de la insulina, l'absorció de carbohidrats i la influència d'ambdós factors en la concentració de glucosa en sang. El problema és que estos processos són infinitament complexos i es caracteritzen per la seua alta variabilitat. Els models matemàtics emprats solen ser una versió simplificada que no inclou tota la variabilitat del procés i, per tant, no coincideixen amb la realitat. Esta deficiència dels models pot esmenar-se considerant incerts els seus paràmetres i les condicions inicials, de manera que es desconeix el seu valor exacte però sí podem englobar-los en certs intervals que comprenguen tota la variabilitat del procés considerat. Quan els valors dels paràmetres i de les condicions inicials són coneguts, existeix, en general, un únic comportament possible. No obstant, si estan delimitats per intervals s'obté un conjunt de possibles solucions. En este cas, interessa obtindre un embolcall de les solucions que assegure la inclusió de tots els comportaments possibles. Una tècnica habitual que facilita el còmput d'este embolcall és l'anàlisi de la monotonicitat del sistema. No obstant, si el sistema no és totalment monòton l'embolcall obtingut estarà sobreestimat. En esta tesi s'han desenvolupat diversos mètodes per a reduir, o fins i tot eliminar, la sobreestimació en el càlcul dels embolcalls, al temps que se satisfà la garantia d'inclusió. Altre inconvenient amb què ens trobem durant l'ús d'un pàncrees artificial és que només és possible mesurar en temps real, amb cert soroll en la mesura, la glucosa subcutània. La resta dels estats del sistema són desconeguts, però podrien ser estimats a partir d'este conjunt limitat de mesures amb soroll utilitzant observadors d'estat, com el Filtre de Kalman. Un exemple detallat es mostra al final de la tesi, on s'estima en temps real la concentració d'insulina en plasma en funció del menjar ingerit i de les mesures periòdiques de la glucosa subcutània amb ajuda d'un Filtre de Kalman Estés. / Pereda Sebastián, DD. (2015). Methods for the treatment of uncertainty in dynamical systems: Application to diabetes [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/54121

Tesis por compendio / [ES] La vulnerabilidad urbana es un problema a cuya solución la planificación estratégica urbana puede realizar una importante contribución, y cuya evaluación ha despertado un interés creciente en diferentes países. En España, este interés ha cristalizado en forma de Observatorio de Vulnerabilidad Urbana, donde se ofrece una evaluación que clasifica barrios en vulnerables o no vulnerables de acuerdo a tres indicadores básicos. Esta evaluación, sin embargo, no se ajusta aún a los requisitos actuales en materia de planificación estratégica, dificultando así su implementación en este tipo de procesos y haciendo necesaria su actualización. La tendencia actual en planificación estratégica urbana se caracteriza por una serie de atributos que han sido objeto de desigual interés por parte de la comunidad científica, dando lugar a diferentes grados de avance en los métodos con los que implementarlos. Estos métodos tienen por objetivo posibilitar el empleo de enfoques cognitivos, e incorporar procesos participativos en el diseño de estrategias como medio de legitimarlas y para captar las preferencias de los diferentes interesados. También persiguen modelizar la naturaleza dinámica y multi-escala de los aspectos tanto temporales como político-administrativos que afectan a los problemas de planificación propios de este campo. La capacidad estratégica es, así mismo, otra cualidad demandada, para lo cual el empleo de enfoques multi-objetivo ofrecen una alternativa válida a la hora de localizar estrategias con las que hacer frente a los diversos problemas que acucian a nuestra sociedad. Toda estrategia, además, cifra buena parte de sus posibilidades de éxito en una correcta apreciación de las circunstancias que la rodean lo cual, por otro lado, la hace dependiente de las incertidumbres asociadas. En el ámbito de la planificación estratégica urbana, la creciente necesidad de incorporar estas incertidumbres a los procesos decisionales ha marcado la evolución que ha experimentado dicho campo, dando lugar al desarrollo de diferentes métodos de evaluación basados en la generación de escenarios y el análisis de alternativas bajo estos supuestos. Estos métodos analizan el comportamiento de diferentes estrategias a lo largo de un conjunto de escenarios que pueden ser óptimos o pésimos, pero no ambos. Esta laguna supone una limitación a la hora de identificar estrategias a la vez robustas frente a los escenarios más adversos, y sensibles frente a los más favorables. Entre estas técnicas, además, no figura ningún intento por incorporar la incertidumbre relacional, característica en sistemas de infraestructura implementados a lo largo de diferentes escalas político-administrativas. Esta investigación propone solucionar dichas carencias mediante un sistema de soporte decisional integrado por diversos módulos que, en sintonía con los atributos actualmente exigibles a toda herramienta de planificación estratégica, cubra el proceso decisional completo. Partiendo de la selección de un modelo apropiado de evaluación de vulnerabilidad urbana, el sistema propuesto genera alternativas de planificación con las que hacerla frente, y permite seleccionar aquella que ofrezca un balance adecuado de riesgos y oportunidades. Así mismo, al final del proceso se ofrece un conjunto óptimo de medidas, en forma de sistema relacional, con las que acompañar la implementación de la alternativa elegida a través del tejido político-administrativo de un territorio. Como consecuencia, es de esperar que la aplicación de la metodología propuesta contribuya a una mejor distribución de los importantes recursos movilizados para reducir la vulnerabilidad urbana y mejorar la resiliencia. Además, el sistema decisional está compuesto por una serie de métodos de caracterización, propuesta de alternativas y evaluación de incertidumbres, aplicables a problemas similares que puedan resultar de interés en el campo de la plan / [CA] La vulnerabilitat urbana és un probleme a la solució la planificació estratègica urbana pot realitzar una important contribució, de manera que la seva avaluació ha despertat un interès creixent en diferents països. A Espanya, aquest interès ha cristal·litzat en forma de Observatori de Vulnerabilitat Urbana, on s'ofereix una avaluació que permet classificar barris en vulnerables o no vulnerables d'acord a tres indicadors bàsics. Aquesta avaluació, però, no s'ajusta encara als requisits actuals en matèria de planificació estratègica, dificultant així la seva implementació en aquest tipus de processos i fent necessària la seva actualització. Juntament amb l'apreciació d'incerteses, la tendència actual en planificació estratègica urbana es caracteritza per una sèrie d'atributs que han estat objecte de desigual interès per part de la comunitat científica, donant lloc a diferents graus d'avanç en els mètodes amb els quals implementar-los. Aquests mètodes tenen per objectiu possibilitar l'ocupació d'enfocaments cognitius, i incorporar processos participatius en el disseny d'estratègies com a mitjà de legitimar-i per captar preferències dels diferents interessats. També persegueixen modelitzar la naturalesa dinàmica i multi-escala dels aspectes tant temporals com politicoadministratius que afecten els problemes de planificació propis d'aquest camp. La capacitat estratègica és, així mateix, una altra qualitat demandada, per la qual cosa l'ocupació d'enfocaments multi-objectiu ofereixen una alternativa vàlida a l'hora de localitzar estratègies amb què fer front als problemes que apressen a la nostra societat. Tota estratègia xifra, en gran mesura, les seves possibilitats d'èxit en una correcta apreciació de les circumstàncies que l'envolten la qual cosa, d'altra banda, es pot veure seriosament compromès per les incerteses associades. En l'àmbit de la planificació estratègica urbana, la creixent necessitat d'incorporar aquestes incerteses als processos de decisió ha marcat l'evolució que ha experimentat aquest camp, donant lloc al desenvolupament de diferents mètodes d'avaluació basats en la generació d'escenaris i l'anàlisi d'alternatives sota aquests supòsits. D'altra banda, els mètodes d'avaluació d'incertesa esmentats analitzen el comportament de diferents estratègies al llarg d'un conjunt d'escenaris que poden ser òptims, o pèssims, però no ambdós. Aquesta llacuna suposa una limitació a l'hora d'identificar estratègies robustes enfront dels escenaris més adversos, i sensibles davant els més favorables. Entre aquestes tècniques, d'altra banda, no figura cap intent per incorporar la incertesa relacional, característica en sistemes d'infraestructura implementats al llarg de diferents escales politicoadministratives. Aquesta investigació proposa solucionar aquestes mancances mitjançant un sistema de suport decisional integrat per diversos mòduls que, en sintonia amb els atributs actualment exigibles a tota eina de planificació estratègica, cobreixi el procés de decisió complet. Partint de la selecció d'un model apropiat d'avaluació de vulnerabilitat urbana, el sistema proposat genera alternatives de planificació amb què combatre-la, i permet seleccionar aquella que ofereixi un balanç adequat de riscos i oportunitats. Així mateix, al final del procés s'ofereix un conjunt òptim de mesures, en forma de sistema relacional, amb les quals acompanyar la implementació de l'alternativa escollida a través del teixit politicoadministratiu d'un territori. Com a conseqüència, és d'esperar que l'aplicació de la metodologia proposada contribueixi a una millor distribució dels importants recursos mobilitzats per reduir la vulnerabilitat urbana i millorar la resiliència. A més, el sistema de decisió planteja un conjunt de mètodes de caracterització, proposta d'alternatives i avaluació d'incerteses, aplicables a problemes similars que puguin resultar d'in / [EN] Urban vulnerability is a problems whose evaluation has aroused growing interest in different countries, and to whose solution urban strategic planning can render important contributions. This interest, in Spain, crystallized in the Urban Vulnerability Observatory, allowing neighborhoods to be classified as vulnerable or non-vulnerable according to three basic indicators. This evaluation does not meet, however, the requirements curently demanded by strategic planning, which makes it inadequate for its implementation into strategic planning processes, making it necessary to update it. The current trend in urban strategic planning is characterized by a series of attributes that have been object of unequal interest on the part of the scientific community, giving rise to different degrees of progress in the methods with which to implement them. These methods are intended to afford cognitive approaches, and incorporate participatory processes in the design of strategies as a means of legitimizing them and to capture preferences of the different stakeholders. They also seek to model the dynamic and multi-scale nature of both temporal and political-administrative aspects that affect the planning problems relating this field. The strategic capacity is, likewise, another quality demanded, for which the use of multi-objective approaches offer a valid alternative when it comes to locating strategies with which to deal with the real-world problems that beset our society. Besides, whatever the strategy we analize its chances for succes relies, to a large extent, on the propper appreciation of the circumstances surrounding it which, on the other hand, makes it dependent of the uncertainties associated to the problem at stake. In the field of urban strategic planning, the growing need to address these uncertainties by incorporating them into decision-making processes, has marked the evolution of this field. As a consequence, different evaluation methods have been developed based on the generation of scenarios and the analysis of alternatives under these assumptions. These methods analyze the behavior of different strategies along a set of scenarios focused on worst or best cases, but not on both. This gap is a limitation when seeking strategies being simultaneously robust against the most adverse scenarios, and sensitive to the most favorable ones. Among these techniques, on the other hand, there is no attempt to incorporate the relational uncertainty, characteristic of infrastructure systems implemented along different political-administrative scales. This research proposes to solve these deficiencies through a decisional support system composed of various modules that, in line with the attributes currently required by any strategic planning tool, cover the entire decisional process. Based on the selection of an appropriate urban vulnerability assessment model, the proposed decisión framework generates planning alternatives with which to address urban vulnerability, and allows selecting the one that offers an adequate balance of risks and opportunities. Likewise, at the end of the process an optimal set of policy measures, in the form of a system of relational contracts, is offered with which to accompany the implementation of the chosen alternative through the multiple political-administrative scales of a territory. As a consequence, it is expected that the application of the proposed methodology to real decisión-making contributes to a better distribution of the important resources mobilized to reduce urban vulnerability and improve resilience. In addition, the decision system integrates a set of methods for evaluating concepts, generation of planning alternatives and evaluation of uncertainties, that are applicable to similar problems that may be of interest in the field of urban strategic planning. / Salas Herranz, J. (2019). Vulnerabilidad Urbana, nueva caracterización y metodología para el diseño de escenarios óptimos [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/119115 / Compendio

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Recursos y Medio Ambiente Hídrico / En el marco de la planificación de operación de un sistema eléctrico con participación significativa de hidroelectricidad, existen varias variables que le dan al sistema un carácter estocástico, incluyendo las demandas, el precio de los combustibles y la incertidumbre hidrológica. En el sistema de programación a largo plazo (PLP) utilizado en Chile para la planificación de operación, sólo se aborda la incertidumbre hidrológica. En la actualidad la información hidrológica utilizada como entrada para PLP del sistema hidroeléctrico es de carácter histórico, utilizando según el horizonte de programación, años consecutivos, suponiendo que bajo esta premisa se incorporan intrínsecamente las correlaciones espaciales y temporales asociadas a los flujos. Asimismo, al momento de generar el árbol de escenarios hidrológicos, en cada intervalo dentro del horizonte de tiempo, no se considera la dependencia entre años hidrológicos y entre los meses de invierno - verano, es decir, no se indaga más a fondo en la autocorrelación de las series de tiempo hidrológicas. El presente trabajo propone generar escenarios de caudales, para cada uno de los puntos de interés del Sistema Interconectado Central (SIC),como información de entrada a la PLP del sistema hidroeléctrico, con una manera distinta de abordar la incertidumbre hidrológica, incorporando las correlaciones espaciales y temporales y forzantes propias de la hidrología. El primer paso consiste en la estimación de caudales en cuencas representativas del sistema que abarquen régimen pluvial y nivopluvial, escogiendo para este caso la cuenca del río Maule en Armerillo; luego bajo el concepto de zona homogénea realizar transposición de caudales a cuencas que abastecen el SIC. Finalmente los escenarios de hidrología futura se obtienen a través de una metodología que incorpora las características del periodo hidrológico. Por una parte se generaron series sintéticas de precipitación y temperatura a escala diaria, usando un algoritmo estocástico que considera el comportamiento del clima en una ventana de 30 años, separando la información en años normales, secos o húmedos; desde la perspectiva estadística, las series obtenidas pertenecen al mismo universo y representan el comportamiento de las forzantes climáticas en la zona analizada. Paralelo a ello, se calibró un modelo hidrológico en WEAP de la cuenca del Río Maule en Armerillo, donde los resultados obtenidos se consideran buenos, con valores de Nash-Sutcliffe entre 0,7 y 0,82 para cuencas en régimen natural, y valores superiores a 0,4 en cuencas utilizadas con fines agrícolas e hidroeléctricos. En la generación de series sintéticas de caudales semanales, se logra establecer bandas de incertidumbre por tipo de año (seco, normal o húmedo) para un horizonte de tiempo de 2 años con las diferentes combinaciones posibles, incorporando la dependencia que existe entre años consecutivos. Se considera que las bandas de incertidumbre generadas para cada escenario reflejan las tendencias de los caudales en cada punto analizado. Finalmente, para la evaluación de la transposición de caudales en la zona homogénea se seleccionó la cuenca del Estero Las Garzas para la modelación de la cuenca Río Achibueno en la Recova, fuera del área modelada. Los resultados de la transposición muestran una correlación de 0,8, considerado muy adecuado para estos fines.