Tesis por compendio / [EN] The main objective of this Thesis is the performance and validation of an automatic diagnostic system for induction motor failures, based mainly on the use of Infrared Thermography Technique. The implementation of these systems allow the detection of the failures in advance, when they are still in an incipient state, from information provided by various magnitudes of the machine, is a milestone pursued by many researchers. However, these predictive maintenance systems must possess high reliability making them suitable for a wide variety of industrial applications. Up till today, no predictive maintenance system, fully consistent and valid for the detection of a wide range of faults in electric induction motors, has been developed. The development of such systems becomes more relevant in the current context, in which the mentioned electric machines are expanding to other emerging applications, such as wind generation and driving electric vehicles. This development process consists of several complementary stages. The first phase is focusing on obtaining the thermal model, based on the energy balance of the induction motor as well as the heating curves, with the use of Infrared Thermography and the Heat Transmission Theory. This model, validated after applying it to various assemblies, will accurately predict the heating curves of the motors under different operating conditions or even in fault condition. The second stage involves the detailed analysis of the information from the infrared images obtained experimentally from the different case studies, in order to obtain the relevant data to make a more accurate diagnosis. The third step consists on the combination of the infrared thermography and the motor current signal analyses. The coupling of both will increase the diagnosis reliability and expand its applicability to a wider range of faults. Finally, the postprocessing of the data gathered from the previous stages using artificial intelligent algorithms, based on the recognition of thermal patterns, will be integrated into the automatic diagnostic system. These systems are able to minimize the human intervention in the detection process with a consequent increase in effectiveness. The future implementation of these predictive diagnostics systems may well consist of portable diagnostic equipment adapted to industrial environments. The Thesis is presented in the format of articles' compilation. It includes the two articles published in indexed journals and presented in international conferences, performed in collaboration with world renowned groups and covering the different areas and stages described. / [ES] La presente Tesis tiene como principal objetivo el desarrollo y validación de un sistema de diagnóstico automático de averías en motores de inducción, basado principalmente en el uso de la técnica de Termografía Infrarroja. La implementación de sistemas que hagan factible la detección de las citadas averías con suficiente antelación, esto es, cuando éstas todavía se encuentran en estado incipiente, a partir de la información suministrada por diversas magnitudes de la máquina constituye un hito perseguido por muchos investigadores. Además, estos sistemas de mantenimiento predictivo deben poseer una alta fiabilidad, que los haga idóneos para su utilización en una amplia variedad de aplicaciones industriales. Sin embargo, todavía hoy no se ha desarrollado un sistema de mantenimiento predictivo que se muestre plenamente consistente y válido para la detección de un amplio rango de averías en motores eléctricos de inducción. El desarrollo de este tipo de sistemas cobra, si cabe, más relevancia en el contexto actual, en el que las citadas máquinas eléctricas se están expandiendo a otras aplicaciones emergentes, como la generación eólica o el accionamiento de vehículos eléctricos. El proceso a implementar está constituido por diversas fases complementarias, caracterizadas por un determinado grado de precisión en el diagnóstico de averías de motores eléctricos. Cada una de ellas consta de una parte experimental, basada en ensayos en motores de inducción, tanto del motor sano, como del motor en estado de fallo. Una vez concluida la fase experimental, se procede al correspondiente análisis y tratamiento de la información obtenida, por diversas técnicas características. Se parte de una primera fase, centrada en la obtención del modelo térmico, fundamentado por el balance energético del motor de inducción, así como por las curvas de calentamiento. Para ello se utiliza la tecnología infrarroja experimental y las ecuaciones de la Teoría de Transferencia de calor. De esta manera, a partir de dicho modelo, validado tras la aplicación a diversos montajes, se pretende predecir y comparar las curvas de calentamiento del motor, bajo distintas condiciones de operación o estado de fallo. La siguiente fase consiste en el análisis detallado de la información procedente de las imágenes infrarrojas obtenidas experimentalmente en los distintos casos estudiados, encaminada a la obtención de datos relevantes para poder efectuar un diagnóstico de mayor precisión. El tercer paso que se plantea es la combinación del método de termografía infrarroja con la técnica de análisis de corrientes para conseguir un aumento en la fiabilidad en el diagnóstico, además de poder analizar un rango más amplio de averías. Finalmente, a partir de la información procedente de los ensayos y análisis previos y con la ayuda de sistemas de procesamiento dotados de algoritmos de inteligencia artificial, basados en el reconocimiento de patrones térmicos, se realizará la implementación del sistema de diagnóstico automático de detección de averías. De esta manera, estos sistemas evitan la subjetividad característica de la utilización de la termografía infrarroja de manera aislada, e incluso pueden llegar a eliminar por completo la intervención humana en el proceso de detección, con el consecuente aumento de efectividad. Ello permitiría la implementación futura de estas técnicas de diagnóstico en sistemas de diagnóstico predictivo, que bien pudieran consistir en equipos portátiles de diagnóstico adaptados a ambientes industriales. La tesis se presenta en el formato compilación de artículos, incluyendo tanto artículos publicados en revistas indexadas como en congresos internacionales, algunos de ellos en colaboración con grupos de renombre mundial, y que cubren las diferentes áreas y fases comentadas. / [CA] La present Tesi té com a principal objectiu el desenvolupament i validació d'un sistema de diagnòstic automàtic d'avaries en motors d'inducció, basat principalment en l'ús de la tècnica de Termografia Infraroja. La implementació de sistemes que facin factible la detecció de les esmentades avaries amb suficient antelació, és a dir, quan aquestes encara es troben en estat incipient, a partir de la informació subministrada per diverses magnituds de la màquina constitueix una fita perseguida per molts investigadors. A més, aquests sistemes de manteniment predictiu han de tenir una alta fiabilitat, que els faci idonis per a la seva utilització en una àmplia varietat d'aplicacions industrials. No obstant això, encara avui no s'ha desenvolupat un sistema de manteniment predictiu que es mostri plenament consistent i vàlid per a la detecció d'un ampli ventall d'avaries en motors elèctrics d'inducció. El desenvolupament d'aquest tipus de sistemes cobra més rellevància en el context actual, en què les esmentades màquines elèctriques s'estan expandint a altres aplicacions emergents, com la generació eòlica o l'accionament de vehicles elèctrics. El procés a implementar està constituït per diverses fases complementàries, caracteritzades per un determinat grau de precisió en el diagnòstic d'avaries de motors elèctrics. Cadascuna d'elles consta d'una part experimental, basada en assajos en motors d'inducció, tant del motor sa, com del motor en estat de fallada. Un cop conclosa la fase experimental, es procedeix al corresponent anàlisi i tractament de la informació obtinguda, per diverses tècniques característiques. Es parteix d'una primera fase, centrada en l'obtenció del model tèrmic, fonamentat en el balanç energètic del motor d'inducció, així com per les corbes d'escalfament. Per a això s'utilitza la tecnologia infraroja experimental i les equacions de la Teoria de Transferència de calor. D'aquesta manera, a partir d'aquest model, validat després de l'aplicació a diversos muntatges, es pretenen predir i comparar les corbes d'escalfament del motor, sota diferents condicions d'operació o estat de fallada. La següent fase consisteix en l'anàlisi detallada de la informació procedent de les imatges infraroges obtingudes experimentalment en els diferents casos estudiats, encaminada a l'obtenció de dades rellevants per poder efectuar un diagnòstic de major precisió. El tercer pas que es planteja és la combinació del mètode de termografia infraroja amb la tècnica d'anàlisi de corrents per aconseguir un augment en la fiabilitat en el diagnòstic, a més de poder analitzar un rang més ampli d'avaries. Finalment, a partir de la informació procedent dels assaigs i anàlisis previs i amb l'ajuda de sistemes de processament dotats d'algoritmes d'intel·ligència artificial, basats en el reconeixement de patrons tèrmics, es realitzarà la implementació del sistema de diagnòstic automàtic de detecció d'avaries. D'aquesta manera, aquests sistemes eviten la subjectivitat característica de la utilització de la termografia infraroja de manera aïllada, i fins i tot poden arribar a eliminar completament la intervenció humana en el procés de detecció, amb el conseqüent augment d'efectivitat. Això permetrà la implementació futura d'aquestes tècniques de diagnòstic en sistemes de diagnòstic predictiu, que bé podrien consistir en equips portàtils de diagnòstic adaptats a ambients industrials. La Tesi es presenta en el format compilació d'articles, incloent tant articles publicats en revistes indexades com en congressos internacionals, alguns d'ells en col·laboració amb grups de renom mundial, i que cobreixen les diferents àrees i fases comentades. / Picazo Rodenas, MJ. (2016). Diagnóstico de máquinas eléctricas mediante técnicas de termografía infrarroja [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/62317 / Compendio

[EN] The identification process of the parameters of a nominal model and its uncertainty, when it is used for Robust Control, is known as Parametric Robust Identification (RI). A possible approach to RI, which is appropriate when noise statistical properties unknown and/or model error invalidate statistical approaches, is the deterministic one (Set Membership Estimation). This deterministic approach assumes that identification error (IE), differences between the simulated outputs of the model and the measured outputs of the process, although unknown, will be bounded. Therefore, the objective is to estimate the parameters set of a model which keeps the identification error bounded by a certain norm and bound. This set is known as the feasible parameter set (FPS). For linear in their parameters models, the FPS is, if it exists, a convex polytope. In nonlinear models, the polytope can be non-convex even disjoint. In this thesis a RI methodology, which permits to estimate any kind of FPS in nonlinear models when IE is bounded by several norms simultaneously, is presented. This methodology converts the RI problem into a multimodal optimization problem with optimal global infinities, which constitute the FPS. For its optimization a specific evolutionary algorithm e-GA has been developed, to characterize the FPS by means of a discrete set of models FPS^* adequately distributed along the FPS. The methodology comes accompanied by a procedure that makes easy the determination of bounds, associated to the norms of the IE, in order to guarantee an FPS\neq\emptyset. For that, the Pareto Front information, which is obtained by means of minimization norms of the IE in a multobjective context is used. To solve the multobjective problem an evolutionary algorithm e-MOGA has been developed. In addition, a nominal model of restricted interpolated projection which belongs to the FPS is proposed. It is optimal in both identification and estimation errors in the parameter space. The RI of three nonlinear models, with real data, is presented as application examples of the proposed methodology: a thermal process, a model which shows the blockage that produces a given drug on the ionic currents of a cardiac cell and a greenhouse climate model (temperature and humidity) with roses hydroponic crop. / [ES] Al proceso de identificación de los parámetros de un modelo nominal y su incertidumbre para su utilización en Control Robusto se le conoce como Identificación Robusta Paramétrica (IR). Un posible enfoque para abordar la IR, que resulta apropiado cuando el desconocimiento de las propiedades estadísticas del ruido y/o la dinámica no modelada invalidan los enfoques estocásticos, es el determinístico (Set Membership Estimation). Este enfoque asume que el error de identificación (EI), diferencia entre las salidas medidas de proceso y las simuladas del modelo, aunque es desconocido, está acotado. De ahí que, bajo este enfoque, se persiga la determinación del conjunto de parámetros que consiguen mantener el EI acotado para una determinada norma y cota. Dicho conjunto es conocido como el conjunto de parámetros factibles (FPS). Cuando el modelo es lineal respecto de sus parámetros, el FPS, si existe, es un politopo convexo. En modelos no lineales dicho politopo puede ser no convexo e incluso inconexo. En esta tesis se presenta una metodología de IR que permite determinar FPS, de cualquier tipo, en modelos no lineales cualesquiera, acotando el EI simultáneamente mediante varias normas. La metodología transforma el problema de IR en un problema de optimización multimodal con infinitos óptimos globales, los cuales constituyen el FPS. Para su optimización se ha desarrollado un algoritmo evolutivo (EA) específico e-GA, que caracteriza el FPS mediante un conjunto discreto de modelos FPS* adecuadamente distribuido a lo largo del FPS. La metodología viene acompañada de un procedimiento que facilita la determinación de las cotas, asociadas a las normas que acotan el EI, para asegurar que FPS no se aun conjutno vacío. Para ello, se utiliza la información que genera el frente de Pareto resultante de la minimización simultánea de las normas mediante una optimización multiobjetivo.Para resolver este problema de optimización se ha desarrollado el algoritmo evolutivo e-MOGA. Adicionalmente, se propone como modelo nominal un modelo de proyección interpolada restringida que, pertenenciendo al FPS, resulta óptimo respecto del error de identificación y respecto del error de estimación en el espacio de parámetros. Como ejemplos de aplicación de la metodología propuesta se presenta la IR, con datos reales, de los parámetros de tres modelos no lineales: un sistema térmico, un modelo que refleja el bloqueo que produce un determinado fármaco sobre las corrientes iónicas de una célula cardíaca y el modelo climático de un invernadero (temperatura y humedad) con cultivo hidropónico de rosas. / [CA] Al procés d'identificació dels paràmetres d'un model nominal i la seua incertesa per a la seua utilització en Control Robust se'l coneix com a Identificació Robusta Paramètrica (IR). Un possible enfocament per a abordar l'IR, que resulta apropiat quan el desconeixement de les propietats estadístiques del soroll i/o la dinàmica no modelada invaliden els enfocaments estocàstics, és el determinístic (Set Membership Estimation). Aquest enfocament assumeix que l'error d'identificació (EI), diferència entre les eixides mesurades del procés i les simulades del model, encara que és desconegut, està acotat. Davall aquest enfocament, es persegueix la determinació del conjunt de paràmetres que aconsegueixen mantenir l'EI acotat per a una determinada norma i cota. Dit conjunt és conegut com el conjunt de paràmetres factibles (FPS). Quan el model és lineal respecte dels seus paràmetres, el FPS, si existeix, és un politop convex. En models no lineals dit politop pot ser no convex i fins i tot inconnex. En aquesta tesi es presenta una metodologia d'IR que permet determinar FPS, de qualsevol tipus, en models no lineals qualsevol, acotant l'EI simultàniament mitjançant diverses normes. La metodologia transforma el problema d'IR en un problema d'optimització multimodal amb infinits òptims globals, els quals constitueixen el FPS. Per a la seua optimització s'ha desenvolupat un algoritme evolutiu (EA) específic e-GA, que caracteritza el FPS mitjançant un conjunt discret de models FPS^* adequadament distribuït al llarg del FPS. La metodologia ve acompanyada d'un procediment que facilita la determinació de les cotes, associades a les normes que acoten l'EI, per a assegurar que FPS\neq\emptyset. Per a això, s'utilitza la informació que genera el front de Pareto resultant de la minimització simultània de les normes mitjançant una optimització multiobjetiu. Per a la resoldre, el problema multiobjectiu s'ha desenvolupat l'algoritme evolutiu e-MOGA. Addicionalment, es proposa com a model nominal un model de projecció interpolada restringida que, pertanyent al FPS, resulta òptim respecte de l'error d'identificació i respecte de l'error de estimació en l'espai de paràmetres. Com a exemples d'aplicació de la metodologia proposada es presenta l'IR, amb dades reals, dels paràmetres de tres models no lineals: un sistema tèrmic, un model que reflecteix el bloqueig que produeix un determinat fàrmac sobre els corrents iònics d'una cèl·lula cardíaca i el model climàtic d'un hivernacle (temperatura i humitat) amb cultiu hidropònic de roses. / Herrero Durá, JM. (2006). Identificación Robusta de Sistemas no Lineales mediante Algoritmos Evolutivos [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/131396

[ES] En esta tesis de doctorado se utiliza el modelado matemático de zonas térmicas para evaluar la capacidad del control en modos deslizantes, para regular la temperatura interna de un caso de estudio. Se utiliza la técnica de parámetros agrupados para representar los espacios cerrados, que al ser complementada con mediciones experimentales y algoritmos de optimización, permitió construir un simulador para reproducir con una precisión de más del 97% las condiciones del modelo estudiado, y que permitió estudiar el sistema en general mientras se introducen perturbaciones o variaciones en los parámetros del modelo. Inicialmente se utilizaron modelos de escala reducida para caracterizar el efecto termo-aislante de la solución Thermo Skold sobre la temperatura interna, se caracterizó el efecto de la pintura sobre cada uno de los parámetros de transmisión de calor del caso de estudio, lo que permitió entender los ahorros y resultados obtenidos experimentalmente. Posteriormente, se utilizaron los modelos de escala reducida para evaluar la técnica de control en modos deslizantes, por lo que se modeló, simuló y veri ficó experimentalmente la efectividad de la técnica para mantener una temperatura de referencia ja, con un error inferior al 2 %. En la etapa final de la tesis se utilizó un domo geodésico como caso de estudio, el cual fue modelado con un circuito eléctrico propuesto para sus características específi cas. Se realizaron medidas experimentales de las condiciones térmicas del domo geodésico, con las cuales se ajustó el simulador utilizando el algoritmo de optimización Búsqueda de Patrones. Gracias al simulador desarrollado se estudiaron las condiciones de confort térmico y las necesidades de refrigeración del domo, considerando diferentes situaciones y cargas internas por ocupantes y sistemas de refrigeración. / [EN] In this doctoral thesis, the mathematical modeling of thermal zones is used to evaluate the ability of the control in sliding modes, to regulate the internal temperature of a case study. The grouped parameters technique is used to represent the closed spaces, which, when complemented with experimental measurements and optimization algorithms, allowed the construction of a simulator to reproduce the conditions of the model studied with an accuracy of more than 97 %, which allowed studying the system in general while introducing disturbances or variations in the model parameters. Initially, reduced-scale models were used to characterize the thermal insulating effect of the Thermo Skold solution on the internal temperature. The impact of the painting on each one of the heat transfer parameters was studied, which allowed us to understand the savings and results obtained experimentally. Subsequently, the reduced scale models were used to evaluate the control technique in sliding modes, so the effectiveness of the technique was modeled, simulated and verified experimentally to maintain a fixed reference temperature, with an error of less than 2%. In the final stage of the thesis, a geodesic dome was used as a case study, which was modeled with an electrical circuit proposed for its specific characteristics. Experimental measurements of the thermal conditions of the geodesic dome were made, with which the simulator was adjusted using the Pattern Search optimization algorithm. Thanks to the simulator developed, the thermal comfort conditions and the cooling needs of the dome were studied, considering different situations and internal loads by occupants and cooling systems. / [CA] En aquesta tesi de doctorat s'utilitza el modelatge matemàtic de zones tèrmiques per avaluar la capacitat de l'control en maneres lliscants, per regular la temperatura interna d'un cas d'estudi. S'utilitza la tècnica de paràmetres agrupats per representar els espais tancats, que a l'ésser complementada amb mesuraments experimentals i algoritmes d'optimització, va permetre construir un simulador per reproduir amb una precisió de més de l' 97 % les condicions de el model estudiat, i que va permetre estudiar el sistema en general mentre s'introdueixen pertorbacions o variacions en els paràmetres de el model. Inicialment es van utilitzar models d'escala reduïda per caracteritzar l'efecte termo-aïllant de la solució Thermo Skold sobre la temperatura interna, es va caracteritzar l'efecte de la pintura sobre cadascun dels paràmetres de transmissió de calor de l' cas d'estudi, el que va permetre entendre els estalvis i resultats obtinguts experimentalment. Posteriorment, es van utilitzar els models d'escala reduïda per avaluar la tècnica de control en maneres lliscants, de manera que es va modelar, simular i va verificar experimentalment l'efectivitat de la tècnica per mantenir una temperatura de referència fixa, amb un error inferior a el 2 % . En l'etapa final de la tesi es va utilitzar un dom geodèsic com a cas d'estudi, el qual va ser modelat amb un circuit elèctric proposat per les seves característiques especifiques. Es van realitzar mesures experimentals de les condicions tèrmiques de l'dom geodèsic, amb les quals es va ajustar el simulador utilitzant l'algoritme d'optimització Cerca de Patrons. Gràcies a el simulador desenvolupat es van estudiar les condicions de confort tèrmic i les necessitats de refrigeració de la cúpula, considerant diferents situacions i càrregues internes per ocupants i sistemes de refrigeració. / Al programa de becas de doctorados nacionales convocatoria 727 de Colciencias, por todos los recursos aportados durante el desarrollo de mis estudios. Finalmente, a la Universidad Nacional de Colombia sede Manizales y a la Universidad Politècnica de Valencia, que con sus programas de doctorado en ingeniería automática y matemáticas aplicadas contribuyeron en mi formación como investigador. / Florez Montes, F. (2020). Análisis dinámico del confort en edificios con estrategias de control adaptativo en modos deslizantes [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/153803

It is known that there are many cardiovascular diseases caused by the alterations in the blood vessels, that affect most of the world population. The knowledge of the mechanobiological behavior of blood vessels is used for understanding how cardiovascular diseases could affect the human body. So, by studying the growth and remodeling (G&R) of the arterial tree, it is possible to predict how these diseases will develop and consequently, how they can be treated or even prevented. The human body naturally tries to find the optimum steady-state by changing either the production of the constituents of the arteries or the flow rate through blood vessels. This effect is the phenomenon that is going to be studied in this thesis and these three main factors have to be taken into account when reproducing the diseases’ effects: the so-called transmural pressure, the blood flow rate, and the biomechanics of the constituents which form the arterial wall. Therefore, through numerical simulations the variation of these factors can be predicted, although always with a reliability supported by experimental data. / Se sabe que hay muchas enfermedades cardiovasculares causadas por alteraciones en los vasos sanguíneos que afectan gran parte de la población mundial. El conocimiento del comportamiento mecanobiológico de los vasos sanguíneos se usa para entender cómo estas enfermedades puede afectar al cuerpo humano. Así, estudiando el crecimiento y desarrollo (G&R) del árbol arterial, es posible predecir cómo estas enfermedades se van a desarrollar y consecuentemente, cómo pueden tratarse o incluso prevenirse. El cuerpo humano tiende a buscar un estado de equilibrio óptimo de forma natural cambiando o bien la producción de los constituyentes de las arterias o bien el flujo de sangre que atraviesa los vasos sanguíneos. Este efecto es el fenómeno que va a ser estudiado en esta tesis y se ha de tener en cuenta tres factores principales cuando se quiere reproducir los efectos de dichas enfermedades: la presión transmural, el flujo de sangre y la biomecánica de los constituyentes que forman la pared arterial. Luego, a través de simulaciones numéricas la variación de estos factores puede ser predicha, aunque siempre con una veracidad aportada por datos experimentales. / Vascular occlusion, modelling, arteries, arterial tree, growth and remodelling, Murray, cerebrocardiovascular diseases, adaptation, thrombosis, calcification, anemia, polycythemia, isquemia, edema

Internet ha supuesto el despegue de las redes de conmutación de paquetes, las ha convertido en un medio al que todo el mundo quiere acceder, y ha obligado a replantear todas las previsiones que manejaban los operadores sobre el tráfico que iban a soportar sus redes en cada una de sus partes: el acceso, la agregación y la dorsal. Precisamente, la evaluación de estas y otras situaciones deben estar incluidas en el proceso de diseño y planificación de cualquier red, en lo que se ha denominado planificación estratégica. La estimación de la demanda de tráfico resulta especialmente importante porque permite al operador anticiparse a situaciones de congestión y bloqueo de la red. Utiliza herramientas de modelado del tráfico, bien para su cálculo analítico o para su estudio mediante simulación, y al ser una herramienta fundamental, existe un extenso catálogo de modelos de tráfico: genéricos y particularizados, de fuentes individuales y de redes completas, de elementos de interconexión y de enlaces. En esta Tesis, se han analizado los diferentes modelos existentes y se ha desarrollado un nuevo modelo que tiene en cuenta el comportamiento del tráfico desde su preparación por parte de la capa de aplicación, hasta su inserción en la capa física. El modelo propuesto parte de la solución ON-OFF tradicional, aunque aplicado a tres niveles diferentes (conexión, sesión y ráfaga), de forma que cada estado ON se encuentra modulado por el modelo correspondiente a la capa inferior. Como alternativa más simple, surgen los modelos multifuente, que intentan introducir el efecto de la interacción entre las diferentes fuentes, también conocido como agregación. Para considerar este caso, se ha realizado un estudio de modelos específicos para su aplicación a puntos de agregación, especialmente los situados en la red de acceso, al ser ésta la parte de la red que más alto coste presenta en su implementación. Partiendo del modelo ON-OFF para una sola fuente, se ha propuesto una variante multifuente, que aprovecha las propiedades de la función de distribución binomial para realizar el cálculo del tráfico agregado por un número determinado de fuentes. El resultado ha sido comparado mediante la observación de flujos reales, tal como propone la teoría del Network Calculus, y que ha sido evaluada y aplicada en este trabajo con ejemplos prácticos que se han incluido en el documento. El estudio realizado en esta Tesis concluye que el tráfico de fuente está condicionado a tres premisas fundamentales: el usuario, el servicio y la tecnología de acceso, de donde surge un nuevo concepto que especifica de forma sistemática y ordenada todas las variaciones, denominada CASUAL (Cubo de Acceso/Servicios/Usuarios de Asignación Libre) y ha sido aplicada en una herramienta realizada a su efecto, junto con los modelos de tráfico de fuente propuestos. / Internet has been the catalyst of the development of packet switched networks, which have become the resource which everyone wants to access. As a consequence, the operators need to recalculate all their forecasts about the traffic to be transported by their networks. In fact, the evaluation of these and other situations should be included within the design and planning phases of any network, in the so called strategic planning overall process.Traffic demand estimation is particularly interesting, since it allows the operator to anticipate bottlenecks and blocking situations of the network. It uses traffic modelling tools, either for their analytical or simulation-based study. Since they have become an essential tool, there is a wide range of traffic models: generic and particularized, for individual sources and complete networks, for interconnection elements and links.In this thesis, we have analyzed the different models and have developed a new model that takes into account traffic patterns from preparation by the application layer to its insertion into the physical layer. The proposed model is based on the traditional on-off solution, but applied to three different levels (connection, session and burst), so that each ON state is modulated by the model corresponding to the bottom layer. As a simpler alternative, multisource models emerge, seeking to introduce the effect of the interaction between different sources, also known as aggregation. To consider this case, it has made a study of specific models for application to aggregation points, especially those located in the access network, as this is the part of the network that has higher cost in implementation. Based on the ON-OFF model for a single source, is a proposed multi-source variant, which exploits the properties of the binomial distribution function for the calculation of the aggregate traffic for a specified number of sources. The result has been compared by observation of actual flows, as proposed by the theory of Network Calculus, and has been evaluated and implemented in this work with practical examples that are included in the document.The study in this thesis concludes that the traffic source is conditioned on three fundamental premises: the user, service and technology access, where there was a new concept that specifies a systematic and orderly all the variations, called CASUAL (Cube of Access / Services / Users with Free Allocation) and has been implemented in a tool made of its effect, along with the traffic source models proposed.

Este trabajo ha estado dirigido al estudio de un proceso eficaz de separación que posibilite la recuperación de zinc de efluentes de decapado ácido de elevada toxicidad, así como su posterior concentración en una fase de características físico-químicas adecuadas para posibilitar su reciclado en baños electrolíticos. Para ello se propone la extracción líquido-líquido no dispersiva como tecnología limpia de elevada eficacia y con bajo requerimiento energético.Tras una exhaustiva revisión bibliográfica, se seleccionan el fosfato de tributilo y el agua de red como agentes extractante y reextractante respectivamente. A lo largo del trabajo y tras una etapa previa dirigida a la evaluación de la viabilidad técnica del proceso, se caracterizaron experimentalmente las reacciones responsables de las etapas de extracción y reextracción, así como la cinética del proceso de separación, para a continuación plantear el modelo matemático y determinar los parámetros característicos del sistema necesarios para el diseño y optimización del proceso de separación-concentración de zinc de efluentes de decapado ácido metálico. / The work was focused on the study of the recovery of zinc from spent pickling effluents, under conditions that permitted the recovery of electrolytic grade metal, thus, reducing the effluent toxicity and with valorisation, at the same time, of the component of higher added value. After a deep literature review, non dispersive solvent extraction using tributyl phosphate (TBP) and service water as extraction and back extraction agents, respectively, was selected as the best separatión alternative. The work started with the analysis of the process viability and included an experimental design of the equilibrium, and kinetics of the phenomena involved in the metal valorisation. The kinetic analysis of the membrane assisted process of zinc recovery from spent pickling effluents was carried out, obtaining the mathematical model and parameters needed for design and optimisation of the metal separation step in a valorisation process.

Se propone una metodología de desarrollo de aplicaciones de tiempo real estricto que van a ser ejecutadas en plataformas distribuidas abiertas. En esta metodología, el diseñador de la aplicación no conoce la carga de trabajo de la plataforma que será ejecutada concurrentemente junto con la aplicación que diseña. La metodología se basa en el paradigma de reserva de recursos, y utiliza como base el concepto de plataforma virtual, tanto para describir el uso de los recursos que una aplicación requiere, como para ejecutar la aplicación satisfaciendo sus requisitos temporales. La plataforma virtual es utilizada en el proceso de negociación con el servicio de reserva de recursos de la plataforma física, con objeto de obtener una configuración de la aplicación que haga compatible su ejecución con la carga de trabajo que ya se está ejecutando en dicha plataforma. La metodología aborda todas las fases del desarrollo de una aplicación: describe la información que debe asociarse al código de la aplicación para poder ser configurado, así como el proceso que permite analizar independientemente su planificabilidad en base a la plataforma virtual; especifica el proceso de despliegue de la aplicación y define la información que se utiliza para negociar su ejecución con el servicio de reserva de recursos de la plataforma física y para generar los datos de configuración que deben ser asignados al código cuando se ejecute. Todos estos procesos son dirigidos por modelos, por lo que la tesis aborda la definición de las transformaciones de modelos requeridas, así como la formulación de los metamodelos formales utilizados en ellas. Por otro lado, aunque la tecnología es independiente de la plataforma de ejecución, se especifica la funcionalidad que debe ofrecer el servicio de reserva de recursos presente en la misma para dar soporte a la metodología propuesta, y se analiza su compatibilidad con algunas implementaciones actualmente disponibles / This thesis proposes a methodology for the development of hard real-time applications that will be executed in open distributed platforms. When this methodology is applied, the application designer does not know the workload of the platform that will execute concurrently with the designed application. The methodology is based on the resource reservation paradigm, and relies on the concept of virtual platform, both to describe the resources usage required by an application to execute, and to run the application guaranteeing the fulfillment of the specified timing requirements. The virtual platform is also used on the negotiation process with the resource reservation service of the physical platform in order to obtain a configuration of the application that supports its execution together with the current workload running on that platform. The methodology deals with all the phases of the application design: it describes the information that must be associated to the application code in order to obtain a proper configuration, as well as the process that allows an independent schedulability analysis of the application based on its virtual platform; it specifies the application deployment process and defines the information that is used to negotiate the execution of the application with the resource reservation service of the physical platform, and to generate the configuration data that must be assigned to the code when it is executed. The methodology follows a model-driven perspective, so the thesis addresses the required models transformations, as well as the formulation of the metamodels used in them. Moreover, although the technology is independent from the execution platform, the functionality that must be provided by the resource reservation service to support the proposed technology is specified and its compatibility with other implementations is analyzed.

Cannabis is the illicit drug most widely used in the world (UN, 2011). After twenty years of increased consumption, there has recently been a decline or stabilization in use among young people and European adolescents (EMCDDA, 2011). However, given the impact that can result from its consumption in the health of the young, especially if it’s accompanied by the use of other drugs that can affect their development and learning, further investigation of cannabis remains as a priority. The main objective of this thesis is to determinate the prevalence and pattern of cannabis consumption in a sample of 2.137 university students from Girona aged between 17 and 35 years, and to consider some of the variables in this drug-taking. Quantitative methodology is used, as well as an own designed questionary which has been applied to the sample. The results indicate that 20,4% of participants are defined as cannabis consumers (24% males / 17,2% females). At the same time, while the age of the young is increasing, there are a smaller proportion of non cannabis consumers who have never tried the substance. The role of the consumer status of close friends and family is relevant on the age of first experimentation, the age of general consumption and on the young’s general consumption behaviour. Risk perception of cannabis is associated with the consumption status of the young consumer, so consumers and quitters consider less dangerous to use this substance compared with nonusers. As the youth goes through the different acquisition stages of cannabis (Pallonen, Prochaska, Velicer, Prokhorov and Smith, 1998) value of the negative aspects of the use of this substance decreases and raises the positive ones, while it also increases the degree of temptation to consume. These results show the need to avoid or delay the age of onset of cannabis consume, specially among children, to consider the youth's behaviour concerning to promote healthy behaviours, and to increase the perception of risk from consumption of this substance by providing them with adequate information about their effects and health implications / El cannabis es la droga ilegal de uso más extendido en el mundo (ONU, 2011). Después de veinte años de aumento del consumo de esta sustancia, recientemente se ha observado un descenso o estabilización en su uso, entre la población de jóvenes y adolescentes europeos (OEDT, 2011). No obstante ahondar en el estudio del consumo de cannabis por las repercusiones que puede comportar su uso en la salud del joven, sobre todo si se acompaña del consumo de otras drogas que pueden afectar a su desarrollo y aprendizaje, sigue siendo una prioridad. El objetivo principal de esta tesis es conocer la prevalencia y el patrón de consumo de cannabis en una muestra de 2.137 jóvenes universitarios de primer ciclo de la ciudad de Girona con edades comprendidas entre los 17 y 35 años, así como estudiar algunas de las variables relacionadas con este consumo. Se utiliza la metodología cuantitativa, y se aplica a la muestra un cuestionario de elaboración propia. Los resultados indican que un 20,4% de los jóvenes encuestados se definen como consumidores de cannabis, en mayor proporción los chicos (24%) que las chicas (17,2%). Asimismo, a medida que aumenta la edad del joven se halla una proporción menor de no consumidores de cannabis que no han probado nunca la sustancia. El papel del estatus de consumo de los amigos y familiares cercanos al joven es relevante en la edad de primera experimentación, la edad de consumo habitual y en la conducta de consumo del joven en general. La percepción de peligrosidad del cannabis se relaciona con el estatus de consumo del joven, de manera que los consumidores y los exconsumidores perciben menos peligroso el uso de esta sustancia en comparación con los no consumidores. A medida que el joven avanza en las etapas de adquisición del consumo de cannabis (Pallonen, Prochaska, Velicer, Prokhorov y Smith, 1998) disminuye la valoración de los aspectos negativos de su uso y aumenta la consideración de los aspectos positivos, asimismo se incrementa también el grado de tentación hacia su consumo. Estos resultados muestran la necesidad de evitar o retrasar la edad de inicio del consumo de cannabis, en especial entre los chicos, considerar los referentes de conducta del joven para promover conductas saludables, y aumentar la percepción de peligrosidad derivada del consumo de esta sustancia mediante una adecuada información de sus efectos y repercusiones en la salud

Aquesta tesi doctoral proposa i avalua un enfocament computacional per a la descripció automàtica dels aspectes tonals de la música a partir de l'anàlisi de senyals d'-audio polifòniques. Aquests mètodes es centren en el càlcul de descriptors de distribucions de notes, en l'estimació de tonalitat d'una peça, en la visualització de l'evolució del centre tonal o en la mesura de la similitud tonal entre dues peces diferents. Aquesta tesi contribueix substancialment al camp de la descripció tonal mitjançant mètodes computacionals: a) Proporciona una revisió multidisciplinària dels sistemes d'estimació de la tonalitat; b) Defineix una sèrie de requeriments que han de complir els descriptors tonals de baix nivell; c) Proporciona una avaluació quantitativa i modular dels mètodes proposats; d) Justifica la idea de que per a certes aplicacions es poden fer servir mètodes que treballen amb partitures sense la necessitat de realitzar una transcripció automàtica e) Estén la literatura existent que treballa amb música clàssica a altres generes musicals; f) Demostra la utilitat dels descriptors tonals per a comparar peces musicals; g) Proporciona un algoritme optimitzat que es fa servir dins un sistema real per a visualització, cerca i recomanació musical, que treballa amb més d'un milió de obres musicals. / Esta tesis doctoral propone y evalúa un enfoque computacional para la descripción automática de aspectos tonales de la música a partir del análisis de señales de audio polifónicas. Estos métodos se centran en calcular descriptores de distribución de notas, en estimar la tonalidad de una pieza, en visualizar la evolución del centro tonal o en medir la similitud tonal entre dos piezas diferentes.Esta tesis contribuye sustancialmente al campo de la descripción tonal mediante métodos computacionales: a) Proporciona una revisión multidisciplinar de los sistemas de estimación de la tonalidad; b) Define una serie de requerimientos que deben cumplir los descriptores tonales de bajo nivel; c) Proporciona una evaluación cuantitativa y modular de los métodos propuestos; d) Respalda la idea de que para ciertas aplicaciones no es necesario obtener una transcripción perfecta de la partitura, y que se pueden utilizar métodos que trabajan con partituras sin realizar una transcripción automática; e) Extiende la literatura existente que trabaja con música clásica a otros géneros musicales; f) Demuestra la utilidad de los descriptores tonales para comparar piezas musicales; g) Proporciona un algoritmo optimizado que se utiliza en un sistema real para visualización, búsqueda y recomendación musical, que trabaja con mas de un millón de piezas musicales. / This doctoral dissertation proposes and evaluates a computational approach for the automatic description of tonal aspects of music from the analysis of polyphonic audio signals. These algorithms focus on the computation of pitch class distributions descriptors, the estimation of the key of a piece, the visualization of the evolution of its tonal center or the measurement of the similarity between two different musical pieces.This dissertation substantially contributes to the field of computational tonal description: a) It provides a multidisciplinary review of tonal induction systems; b) It defines a set of requirements for low-level tonal features; c) It provides a quantitative and modular evaluation of the proposed methods; d) It contributes to bridge the gap between audio and symbolic-oriented methods without the need of a perfect transcription; e) It extents current literature dealing with classical music to other musical genres; f) It shows the usefulness of tonal descriptors for music similarity; g) It provides an optimized method which is used in a real system for music visualization and retrieval, working with over a million of musical pieces.

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Segundo essa teoria, experiências educacionais ligadas à arte e às ciências se revelam primordiais na infância, uma vez que representam experiências que promovem novas elaborações e capacitam à criação. Nessa perspectiva, é possível questionar: como a literatura infantil pode motivar o processo de desenvolvimento da imaginação em crianças do primeiro ano do Ensino Fundamental. Interligada a essa, outra questão se apresenta: como o trabalho modelado pode ser utilizado com crianças do primeiro ano do Ensino Fundamental como ferramenta de ensino do argumento narrativo oportunizando experiências enriquecedoras com textos literários de modo que as crianças possam se apropriar da cultura e reelaborá-la, sendo essa reelaboração uma manifestação dos processos de desenvolvimento da imaginação? O objetivo geral foi estabelecer relações sob a ótica da Teoria Histórico-Cultural entre o processo de desenvolvimento do argumento narrativo por meio do trabalho modelado a partir da transmissão vocal (BAJARD, 2007) de contos e fábulas da literatura infantil e o desenvolvimento da imaginação em crianças de uma turma de primeiro ano do Ensino Fundamental. Os objetivos específicos, a partir do geral, se configuram como objetivos-meio. Deste ponto de vista busquei: a) compreender a manifestação criativa da imaginação e do argumento narrativo em crianças do primeiro ano do Ensino Fundamental, a partir da transmissão vocal (BAJARD, 2007) de histórias de literatura infantil; b) elaborar um conjunto de procedimentos didáticos que a um só tempo se constituísse como ferramenta de produção de dados durante o experimento formativo realizado e fosse capaz de contribuir para práticas pedagógicas com a literatura infantil conceituadas como forma de arte e fonte de cultura, com vistas ao máximo desenvolvimento da imaginação, à desmistificação de concepções que entendessem a atividade artística e a criatividade como dons destinados a poucos eleitos. A hipótese de pesquisa era a de que a partir de Contos e Fábulas ao utilizar o trabalho modelado como ferramenta de ensino do argumento narrativo houvesse uma mediação intencional entre as crianças e livros de literatura infantil e seria possível fazer avançar a formação da imaginação. Os percursos metodológicos envolveram levantamento bibliográfico em bases de dados de informações em acervos digitais (Athena, Acervus e Dedalus) e, também, pesquisa de campo, pautada na observação de situações da prática pedagógica; em eventos de experimentação formativa e em entrevista semiestruturada com as crianças, com posterior análise do material coletado a partir dos pressupostos da Teoria Histórico-Cultural. Os resultados demonstram que em relação à prática pedagógica observada as crianças tiveram acesso restrito aos livros de literatura infantil, houve didatização das obras literárias, mas, também, pode ser observada prática de mediação de leitura (BAJARD, 2007). Em relação ao Trabalho Modelado do argumento narrativo (VÉNGUER, VÉNGUER, 1993) houve: internalização do processo de composição; compreensão do argumento dos contos e das fábulas; aspectos do desenvolvimento da argumentação infantil; aspectos do desenvolvimento dos processos de criação. / The thesis presented here deals with children's literature and work modeled as a teaching tool for the narrative argument and development of the imagination in children based on the formulations of Historical-Cultural Theory. According to this theory, educational experiences linked to art and science are primordial in childhood, since they represent experiences that promote new elaborations and enable creation. From this perspective, it is possible to question: how children's literature can motivate the process of imagination development in first-year primary school children. Linked to this, another question arises: how the modeling work can be used with elementary school children as a teaching tool of the narrative argument by providing enriching experiences with literary texts so that the children can appropriate the culture and re-elaborate it, being this re-elaboration a manifestation of the processes of developing the imagination? The general objective was to establish relations from the point of view of the Historical-Cultural Theory between the process of development of the narrative argument through work modeled from the vocal transmission (BAJARD, 2007) of stories and fables of children's literature and the development of the imagination in children of a first year class of Elementary School. The specific objectives, from the general, are configured as medium-goals. From this point of view I sought: a) to understand the creative manifestation of the imagination and the narrative argument in children of the first year of elementary school, from the vocal transmission (BAJARD, 2007) of stories of children's literature; b) to elaborate a set of didactic procedures that at one time was constituted as a tool of data production during the formative experiment carried out and was able to contribute to pedagogical practices with the infantile literature conceptualized like form of art and source of culture, with views to the maximum development of the imagination, to the demystification of conceptions that understood artistic activity and creativity as gifts destined to the few elected. The hypothesis of research was that from Contos and Fábulas using the work modeled as a teaching tool of the narrative argument there was an intentional mediation between children and children's literature books and it would be possible to advance the formation of the imagination. The methodological pathways involved a bibliographic survey in databases of information in digital collections (Athena, Acervus and Dedalus) and, also, field research, based on observation of situations of pedagogical practice; in events of formative experimentation and in a semistructured interview with the children, with later analysis of the material collected from the assumptions of the Historical-Cultural Theory. The results show that in relation to the pedagogical practice observed the children had restricted access to children's literature, there was literacy literacy, but also a practice of reading mediation (BAJARD, 2007). In relation to the Modeling Work of the narrative argument (VEGNER, VENGUER, 1993) there was: internalisation of the composition process; understanding of the argument of tales and fables; aspects of the development of children's arguments; aspects of the development creation process.