En la actualidad existe una necesidad creciente de guiar el descubrimiento in silico de nuevos polímeros industriales mediante enfoques de Aprendizaje Maquinal supervisado que identifiquen correlaciones estructura-propiedad a partir de la información contenida en bases de datos de materiales, donde cada uno de estos está caracterizado mediante Descriptores Moleculares (DMs). Estas correlaciones se conocen como Modelos de Relación Cuantitativa Estructura-Actividad/Propiedad (QSAR/QSPR, por las siglas en inglés de Quantitative Structure-Activity/Property Relationship) y pueden ser empleadas para predecir propiedades de interés previo a la etapa de síntesis química, contribuyendo de este modo a acelerar el diseño de nuevos materiales y reducir sus costos de desarrollo. El modelado QSAR/QSPR ya ha sido ampliamente empleado en Informática Molecular para el Diseño Racional de Fármacos asistido por computadoras. Sin embargo, los materiales poliméricos son significativamente más complejos que las moléculas pequeñas como las drogas, dado que están integrados por colecciones de macromoléculas compuestas por miles de cadenas que, a su vez, se forman por la unión de cientos de miles de Unidades Repetitivas Estructurales (UREs). Estas cadenas poseen diferentes pesos moleculares (o largos de cadena) y, a su vez, aparecen con distintas frecuencias dentro de cada material. Este fenómeno, conocido como polidispersión, es la principal razón de que muchas aproximaciones informáticas desarrolladas para el diseño racional de fármacos no sean directamente aplicables, ni lo suficientemente efectivas, en el ámbito de la Informática de Polímeros. El objetivo general de esta tesis es contribuir con soluciones para distintas cuestiones relativas a la representación computacional y algoritmia que surgen durante el modelado QSPR de propiedades de polímeros polidispersos de alto peso molecular, con especial énfasis en el tratamiento del problema de selección de descriptores moleculares. Las variaciones en la frecuencia de las cadenas de diferentes largos hacen que la descripción de la estructura de un material polimérico contenga incertidumbre, en contraste con lo que sucede en la caracterización estructural típica de una molécula pequeña. No obstante esto, debido a la complejidad de modelar esta incertidumbre, la mayoría de los estudios QSAR/QSPR han utilizado hasta ahora modelos moleculares simples y univaluados, es decir, calculan los descriptores moleculares para una única instancia de peso, de entre todas las posibles cadenas que conforman un material. En particular, la casi totalidad de estos estudios usan descriptores calculados sobre una única URE, sin tener en cuenta la polidispersión. En tal sentido, esta tesis propone investigar distintas alternativas de selección y aprendizaje de características para modelado QSPR con incertidumbre, que exploren la efectividad de otras representaciones computacionales más realistas para los materiales poliméricos. En primer lugar, se presenta una metodología híbrida que emplea tanto algoritmos de Selección de Características como de Aprendizaje de Características, a fin de evaluar la máxima capacidad predictiva que se puede alcanzar con la tradicional representación univaluada URE. En segundo lugar, se proponen nuevas representaciones univaluadas, basadas en pesos moleculares promedios, denominadas como modelos moleculares Mn y Mw, cuyas capacidades para inferir modelos QSPR son contrastadas con el modelo molecular URE. La siguiente alternativa propuesta estudia una representación computacional trivaluada, basada en la integración de los modelos moleculares univaluados URE, Mn y Mw en una única base de datos, la cual permite capturar parcialmente el fenómeno de la polidispersión. Esta caracterización computacional logra mejorar la generalizabilidad de los modelos QSPR obtenidos durante el proceso aprendizaje supervisado, en comparación con los inferidos mediante enfoques de representación univaluados. Sin embargo, esta nueva representación sigue sin contemplar las frecuencias de aparición de los distintos largos de cadena dentro de un material. Por último, como contribución final de esta tesis se propone una representación computacional multivaluada, basada en el perfil polidisperso real de un material, donde cada descriptor queda caracterizado por una distribución probabilística discreta. En este contexto, las técnicas de selección de características empleadas para representaciones univaluadas ya no resultan aplicables, y surge la necesidad de contar con algoritmos que permitan operar sobre este nuevo modelo molecular. Como consecuencia de esto, se presenta el diseño e implementación de un algoritmo para selección de características multivaluadas. Este nuevo método, FS4RVDD (como sigla de su nombre en inglés Feature Selection for Random Variables with Discrete Distribution), logra un desempeño prometedor en todos los escenarios experimentales ensayados en estas investigaciones. / Nowadays, there is an increasing need to lead the in silico discovery of new industrial polymers through supervised Machine Learning approaches that identify structure-property correlations from the information contained in material databases, where each of them is characterized by Molecular Descriptors (MDs). These correlations are known as Quantitative Structure-Activity/Property Relationship models (QSAR/QSPR). They can be used to predict desirable properties of new materials before the synthesis stage, contributing to accelerate the design of new materials and to reduce the associated development costs. QSAR/QSPR modeling is widely used in Molecular Informatics for Computer-Aided Drug Design. However, polymeric materials are significantly more complex than small molecules such as drugs, since they are collections of macromolecules that consist of a large number of structural repetitive units (SRUs) linked together in thousands of chain-like structures. These chains have different molecular weights (or lengths) and, in turn, they appear with different frequencies within each material. This phenomenon, known as polydispersity, is the main reason why many approaches developed for rational drug design are neither directly applicable nor sufficiently effective in the field of Polymer Informatics. The main objective of this thesis is to contribute with solutions for various issues related to computational representation and algorithm development that arise during the QSPR modeling of properties of high molecular weight polydisperse polymers, with special emphasis on the Feature Selection problem. Because of frequency variations in the different chain lengths, the characterization of the polymeric material structure contains uncertainty, in contrast with the typical structural characterization of a small molecule. However, to deal with the uncertainty that introduces the polydispersity of polymeric materials, most of the QSAR/QSPR studies, until now, have used simple and univalued molecular models, that is, they calculate the molecular descriptors for a single instance of weight among all the possible chains that constitute a material. In particular, most QSPR studies use descriptors calculated on a single SRU, regardless of polydispersity. In this context, the present thesis proposes to investigate different alternatives of Feature Selection and Feature Learning for QSPR modeling with uncertainty that explore the effectiveness of more realistic computational representations for polymeric materials. First, a hybrid methodology that uses MDs from both Feature Selection and Feature Learning algorithms is presented to evaluate the maximum predictive capability the traditional univalued representation (URE) can achieved. Then, new univalued representations based on average molecular weights are proposed, called Mn molecular model and Mw molecular model, whose capabilities to infer QSPR models are contrasted with the URE molecular model ones. The other alternative computational representation proposes is trivalued MDs, based on the integration of URE, Mn, and Mw univalued molecular models into a single database. This representation partially captures the polydispersity inherent to polymers. This computational characterization improves the generalizability of QSPR models obtained during the supervised learning process, compared to those inferred through univalued representation approaches. However, this new trivalued representation still does not contemplate the frequencies of appearance of the different chain lengths within a material. Finally, this thesis contributes with a multivalued computational representation based on the actual polydisperse profile of a material, in which each descriptor is characterized by a probabilistic discrete distribution. In this context, the Feature Selection techniques used for univalued representations are no longer applicable, and there is a need for algorithms to deal with this new multivalued molecular model. To face this need, both the design and implementation of an algorithm for the selection of multivalued features are presented here. This new method is called Feature Selection for Random Variables with Discrete Distribution (FS4RVDD), and it achieves a promising performance in all the experimental scenarios tested in these investigations.

Esta tesis se encuadra en el análisis de las tecnologías de la información como herramientas para aumentar la eficiencia de la toma de decisiones en sistemas logísticos, en el marco de la gestión de la cadena de suministros. Más específicamente se busca desarrollar y aplicar una herramienta de gestión que mejore la eficiencia de la programación de operaciones en la planificación operativa de la distribución física de mercaderías (R&S: Routing and Scheduling) en el ámbito del transporte automotor de cargas refrigeradas fronteras adentro. En este sentido en este trabajo se definen las formulaciones más conocidas que se encuentran en la literatura de problemas de ruteo de vehículos en el contexto del servicio logístico objeto de la investigación, y se presenta un criterio para su clasificación de acuerdo a los aspectos principales que se desprenden de las investigaciones más relevantes. Luego se modela formalmente una variante del problema clásico de ruteo de vehículos con restricciones de capacidad y ventanas temporales (CVRPTW) en un entorno urbano de distribución. Para su resolución se desarrolla un procedimiento meta-heurístico evolutivo, específicamente un algoritmo genético dada su demostrada adaptación a este tipo de problemas. El procedimiento fue testeado sobre el conjunto de 56 problemas académicos de ruteo de vehículos con restricciones de capacidad y ventanas temporales de Solomon (1987) y se comparó su desempeño con los mejores resultados conocidos obtenidos por otros autores. La experimentación se realiza sobre un caso de aplicación con información real de un operador logístico (2PL second part logistic) bonaerense especializado en el transporte y distribución de mercadería a carga fraccionada en entornos urbanos de distribución. La mercadería tiene restricciones en materia fitosanitaria y requerimientos especiales en el mantenimiento de temperatura y humedad, al tratarse de productos frescos en los que un quiebre o interrupción en la cadena de frío repercute en la calidad del producto, alterando sus atributos organolépticos. La empresa abastece en un día de operatoria habitual, en promedio, unos doscientos clientes minoristas del Gran Buenos Aires. Del testeo del optimizador desarrollado en las instancias académicas de Solomon se desprende que presenta un mejor desempeño en problemas con características similares a los problemas de distribución urbana. Aunque el desempeño del algoritmo en problemas con características más cercanas a los de distribución de media a larga distancia es bueno, es inferior a los resultados obtenidos por otros autores. De los resultados obtenidos de la experimentación con información real se observa una notable calidad de las soluciones y una mejora en cuanto a eficiencia y productividad en comparación con la asignación realizada por la empresa en la instancia real. / This work fits into the analysis of information technologies as tools to enhance efficiency in decision making in logistics systems, and falls within the framework of supply chain management. More specifically, the aim is to develop and apply a management tool that improves the efficiency of operation scheduling in the operational planning of the physical delivery of goods (R&S: Routing and scheduling) in the area of road transportation of refrigerated cargo within the country. In this respect, this work defines the best-known formulations found in the literature on vehicle routing problems in the context of the logistics service being researched and a criterion for their classification according to the main aspects arising from the most relevant research is presented. Then, a variant of the classic capacitated vehicle routing problem with time windows (CVRPTW) in the delivery in an urban environment is formally modeled. To solve this problem, a meta-heuristic evolutionary procedure, specifically a genetic algorithm, is developed, since it has been shown that it is suitable for this type of problems. The procedure was tested in the set of 56 academic capacitated vehicle routing problems with time windows presented by Solomon (1987) and its performance was compared to the best known results obtained by other authors. The experiment is carried out on a case of application with real information of a Buenos Aires province logistics service provider (2PL second part logistic) specialized in transportation and distribution of break bulk cargo in urban environments. The goods have constraints in phitosanitary terms and special requirements related to temperature and humidity settings, since they are fresh products whose quality, and, consequently, organoleptic properties, are affected by breaks or interruptions in the cold chain. In a regular working day, the company supplies, in average, around two hundred retail clients in Buenos Aires metropolitan area. From Solomon's academic testing of optimizer it follows that it shows a better performance in problems similar to problems in the delivery in urban environments. While the algorithm performance in problems with more similar characteristics to those in middle and long distance transport is good, it is less successful than the results obtained by other authors. In the results obtained in the experiment with real data we can observe a remarkable quality in solutions and improvements as regards efficiency and productivity as compared to the assignment carried out by the company in real life.

La gran versatilidad y amplia variedad de características que poseen los plásticos los hace materiales claves para el ser humano, ya que permiten mejorar la calidad de vida, al ser empleados en sectores como la construcción, el transporte, el envasado, la medicina y el deporte, entre otros. No obstante, los plásticos producidos a partir de petróleo tienen la gran desventaja de no ser biodegradables, por lo que esta preocupación ha creado un especial interés en el desarrollo de procesos alternativos para generar polímeros de origen biológico, amigables con el medio ambiente. A pesar de los esfuerzos destinados a la investigación de biopolímeros, éstos aún no resultan competitivos en términos económicos frente a los plásticos petroquímicos. El costo de los polímeros convencionales oscila entre 1 y 1,5 dólares por kilogramo y el de los biopolímeros puede variar entre 2,5 y 15 dólares por kilogramo. Por lo tanto, el objetivo que se propone en este trabajo de tesis es profundizar, tanto a nivel teórico como experimental, en el estudio de la producción de plásticos biodegradables (poli(hidroxialcanoato)s, PHAs) empleando fuentes de carbono alternativas para su biosíntesis. En la presente tesis se llevan a cabo experiencias in vivo con un microorganismo aislado del estuario de Bahía Blanca, Bacillus megaterium BBST4, en cultivos batch. A partir del biomaterial obtenido, se realizan ensayos que permiten caracterizar el polímero acumulado intracelularmente. Asimismo, se obtienen datos experimentales a nivel Erlenmeyer y biorreactor, que se emplean para ajustar un modelo cinético de crecimiento y biosíntesis de PHA. La estimación de parámetros se realiza mediante la formulación de un problema de optimización dinámico cuya función objetivo es de cuadrados mínimos, sujeto a un sistema de ecuaciones diferenciales y algebraicas. Por otro lado, con el objetivo de realizar aportes en el diseño de biorrefinerías, se propone la implementación de modelos detallados de los equipos de una planta de producción de PHA y también de una biorrefinería integrada, donde la síntesis de biopolímero brinda un valor agregado al objetivo económico de la misma. Para ello, las distintas configuraciones de operación de las plantas se incluyen en una superestructura y se formulan problemas de programación no lineal mixto entero (MINLP) en un entorno orientado a ecuaciones, con un criterio de optimización económico (maximización del valor presente neto del proceso productivo) sujeto a restricciones de balances de masa y energía, ecuaciones de diseño, condiciones operativas y correlaciones de costos. La metodología presentada en esta tesis junto con los resultados numéricos obtenidos, representan una progresión en el estudio biotecnológico de la síntesis de PHAs mediante la utilización de herramientas provistas por el modelado matemático. / Due to their great versatility and comprehensive features, plastics have become key materials to human beings. They allow improving the quality of human life in areas such as construction, transportation, packaging, medicine and sports, among others. Nevertheless, petroleum-based plastics are non-biodegradable. This issue has led to the development of alternative processes to produce bio- based polymers environmentally friendly. Despite efforts devoted to biopolymers research, they are still non-economically competitive with the petrochemical plastics. While synthetic polymers cost is between 1 to 1.5 dollars per kilogram, biopolymers prices vary between 2.5 to 15 dollars per kilogram. Therefore, the main objective of the work is to carry out theoretical and experimental studies of biodegradable biopolymer production (poly(hydroxyalkanoate)s, PHAs) using alternative carbon sources for their biosynthesis. In this thesis work, in vivo experiences in batch cultivations are performed by means of Bacillus megaterium BBST4, a microorganism isolated from Bahía Blanca estuary. With the obtained biomaterial, several tests were carried out in order to achieve a characterization of the intracellular accumulated polymer. Also, experimental data is obtained in Erlenmeyer and bioreactor cultures. This data is used to adjust a growth and PHA bio-synthesis kinetics model. Parameter estimation is performed within a dynamic optimization framework with a least squares objective function, subject to a differential algebraic equations system. Furthermore, in order to make a contribution to biorefineries design, we implemented two detailed equipment models: a PHA production plant and an integrated biorefinery, where biopolymer synthesis is a value- added co-product. Different plant configurations are embedded within a superstructure. Mixed integer nonlinear programming (MINLP) problems are formulated in an equation oriented approach. The economic objective function (net present value maximization of the productive process) is subjected to mass and energy balances, equipment design cost, operation conditions and cost correlations. The methodology presented in this thesis together with the obtained numerical results, provides useful insights on the biotechnological study of PHAs synthesis by means of mathematical modeling tools.

Las cápsides virales tienen un rol fundamental en el proceso de infección viral ya que son las encargadas de censar el ambiente donde se encuentra el virus y también interactuar con la célula infectada. Debido a esto, es de interés comprender como es que desempeñan esta función. Los virus icosaédricos, como los del género Picornavirales, poseen cápsides con gran simetría. Estas cápsides poseen varios ejes de simetría dobles, triples y quíntuples. Particularmente, se ha propuesto que la cavidad presente en el eje de simetría quíntuple podría ejercer un rol como canal de iones[1]. Sin embargo, esta hipótesis no ha sido corroborada. Un ejemplo particular de estos virus icosaédricos es el virus del Triatoma (TrV). Este virus es miembro de la familia Dicistroviridae del género Picornavirales y resulta ser un patógeno viral del Triatoma infestans (vinchucas) por lo cual ha sido propuesto como potencial control biológico para estos insectos que son los vectores del Mal de Chagas, enfermedad endémica de América Latina[2]. El objetivo de esta tesis es lograr determinar, a partir de técnicas computacionales, el rol de la cavidad presente en el eje de simetría quíntuple en el virus del Triatoma. Particularmente dilucidar si se comporta como un canal, si es capaz de regular su apertura, bajo qué condiciones se encuentra abierto o cerrado y qué tipo de átomos o moléculas son capaces de atravesarlo. A su vez se busca correlacionar el rol de esta cavidad con el proceso de infección viral. Con este fin, se utilizarán técnicas computacionales como la Dinámica Molecular para estudiar el comportamiento de la estructura de la cápside bajo distintas condiciones. A su vez se compararía la estructura de TrV con otros virus del género para poder inferir diferencias o similitudes en las funciones de las cavidades presentes en sus ejes de simetría. / Viral capsids play a fundamental role in the viral infection process since they are in charge of censoring the environment where the virus is found and also interacting with the infected cell. Thus, it is interesting to understand how they perform this function. Icosahedral viruses, such as those of the genus Picornavirals, have highly symmetric capsids. These capsids have several double, triple and quintuple symmetry axes. In particular, it has been proposed that the cavity present in the five-fold symmetry axis could play a role as an ion channel [1]. However, this hypothesis has not been corroborated. A particular example of these icosahedral viruses is the Triatoma virus (TrV). This virus is a member of the family Dicistroviridae of the genus Picornavirales and is a viral pathogen of Triatoma infestans (vinchucas and is therefore proposed as biological control for these insects that are the vectors of Chagas disease, an endemic disease in Latin America)[2]. The goal of this thesis is to determine, using computational techniques, the role of the cavity present in the fivefold symmetry axis in the Triatoma virus. Particularly, we expect to elucidate if it behaves as a channel, if it is able to regulate its opening, under what conditions it is open or closed and what kind of atoms or molecules are capable of crossing it. At the same time, we seek to correlate the role of this cavity with the viral infection process. To this end, computational techniques such as Molecular Dynamics will be used to study the behavior of the capsid structure under different conditions. In addition, the structure of TrV will be compared to other viruses of the genus in order to infer differences or similarities in the functions of the cavities present in their symmetry axes.

La actividad agrícola actual enfrenta diversos desafíos: existencia de una limitada área de cultivo, demanda creciente de producción debido al aumento de la población mundial, necesidad de adecuación a climas adversos, reposición de nutrientes por fertilización, control de plagas, entre otros. Algunos de estos desafíos se sobrellevan mediante la agricultura de precisión que está orientada a la aplicación de productos fitosanitarios de manera eficiente. Para ello, se introducen nuevas tecnologías asociadas a los productos y equipos que los aplican. La efectividad de los productos fitosanitarios depende fuertemente de la habilidad del aplicador para regular la pulverización con el propósito de que el producto alcance el sitio objetivo en la cantidad deseada. La pérdida de estos compuestos no depositados en el lugar deseado se denomina deriva y puede alcanzar hasta un 30% del producto aplicado. Su minimización es una preocupación creciente para asegurar la salud del operador, proteger el medio ambiente, lograr una eficiente protección de los cultivos y transformar la pulverización de fitosanitarios en una actividad sostenible. Por esta razón, el objetivo general de esta Tesis es desarrollar un modelo matemático validado capaz de predecir adecuadamente la deriva resultante de aplicaciones de fitosanitarios mediante pulverizadoras de botalón. Además de su capacidad predictiva, el modelo debe poseer las siguientes características principales: a) requerir un bajo tiempo de cómputo para su resolución, b) poseer un número mínimo de parámetros de ajuste y representar adecuadamente la deriva en ventanas operativas amplias y c) estar en función de variables de entrada de fácil medición o conocimiento (i.e., las habituales que manejan los aplicadores de fitosanitarios). Estas características permiten que el modelo pueda ser acoplado a máquinas pulverizadoras y proveer recomendaciones de operación o controlar variables en línea para minimizar la deriva. En el Capítulo 1, se introducen conceptos acerca del proceso de pulverización de fitosanitarios mediante pulverizadoras de botalón y el panorama productivo nacional de maquinaria agrícola. En el Capítulo 2 se describe el proceso de atomización y las boquillas generalmente utilizadas en la aplicación terrestre de productos fitosanitarios. Además, se desarrolla un modelo matemático que es capaz de predecir satisfactoriamente la distribución de tamaño de gotas atomizadas en boquillas de uso agrícola, utilizando variables de entrada que coinciden con las que el aplicador habitualmente selecciona. En el Capítulo 3 se realiza una revisión detallada de los modelos matemáticos disponibles en literatura a fin de comparar ventajas y desventajas de cada enfoque de modelado. Finalmente, se concluye acerca de la necesidad de desarrollar un nuevo modelo que mejore la relación entre nivel predictivo y costo computacional y que permita resolver de manera simultánea el proceso de atomización, desplazamiento, evaporación y deposición de las gotas. En el Capítulo 4 se desarrolla un modelo matemático para predecir la deriva de pulverización correspondiente a una boquilla. El modelo se valida frente a datos experimentales de campo, sin necesidad de incorporar parámetros de ajuste. Posteriormente, se realiza un análisis de sensibilidad de variables ambientales y operativas sobre la deriva. Se observó que el uso de una velocidad media de viento basada en la población de gotas en vuelo reduce considerablemente la cantidad de cálculos sin perder precisión en el resultado. En el Capítulo 5, se extiende el modelo matemático presentado en el capítulo anterior para ser aplicado a múltiples boquillas. Además, se incorporan efectos de dispersión de las gotas provocados por la turbulencia del aire ambiente. En este caso fue necesario realizar ajuste de dos parámetros vinculados a la dispersión. El modelo se validó frente a datos experimentales de campo reportados por diferentes autores. Una vez validado el modelo completo, se definieron curvas operativas para efectuar recomendaciones operacionales a los efectos de trabajar con deriva aceptable. Estas curvas ilustran cómo optimizar el proceso de pulverización agrícola por botalón, sugiriendo para ello cambios en las variables que conocen y manejan los aplicadores (condiciones ambientales, condiciones operativas y características asociadas a la pulverizadora). Por último, en el Capítulo 6, se resumen los resultados más destacados y se presentan las futuras líneas de investigación que se llevarán a cabo para construir un prototipo a ser incorporado en pulverizadoras para brindar recomendaciones o controlar en línea la calidad de la aplicación. / The current agricultural activity faces several challenges: existence of a limited area of cultivation, growing production demand due to the increase in the world population, need for adaptation to adverse climates, replacement of nutrients by fertilization, pest control, among others. Some of these challenges are overcome with precision agriculture, that is oriented towards the application of phytosanitary products efficiently. To this end, new technologies associated with the products and equipment that apply them are introduced. The effectiveness of phytosanitary products depends strongly on the applicator's ability to regulate spraying so that the product can reach the target site in the desired amount. The loss of the compounds that are not deposited in the desired place is called drift, and it can be up to 30% of the applied product. Its minimization is a growing concern to ensure the health of the operator, protect the environment, achieve efficient crop protection and transform the spraying of phytosanitary products into a sustainable activity. For this reason, the general objective of this thesis is to develop a validated mathematical model capable to adequately predict the drift resulting from phytosanitary applications using boom sprayers. In addition to its predictive capacity, the model must: a) require a low computation time for its resolution, b) have a minimum number of adjustment parameters and adequately predict the drift for wide operating windows and c) have as input data, variables of easy measurement or knowledge (i.e., the usual ones used by the pulverization operators). These features allow the model to be coupled to spray machines and provide operating recommendations or control variables online to minimize drift. Chapter 1 presents concepts about the phytosanitary spraying process by boom sprayers and the state of the Argentinean agricultural machinery. Chapter 2 describes the atomization process and the nozzles generally used in the terrestrial application of phytosanitary products. In addition, a mathematical model is developed that satisfactorily predicts the size distribution of drops atomized by agricultural nozzles, using input variables that match those that the applicator usually selects. In Chapter 3, a detailed review of the mathematical models available in the literature is made in order to compare advantages and disadvantages of each modeling approach. Finally, it is concluded that there is need to develop a new model able to predict the pulverization quality, to have a low computational cost and to solve simultaneously the processes of atomization, displacement, evaporation and deposition of drops. In Chapter 4, a mathematical model is developed to predict the spray drift corresponding to a nozzle. The model is validated against experimental field data, without the need to incorporate adjustable parameters. Subsequently, a sensitivity analysis of environmental and operational variables on drift is performed. It was observed that the use of an averaged wind speed (based on the population of drops in flight) considerably reduces the computational time without losing precision. In Chapter 5, the mathematical model presented in the previous chapter is extended to the pulverization with multiple nozzles. In addition, dispersion effects of the drops caused by the turbulence of the ambient air are also incorporated. In this case, it was necessary to adjust two parameters related to the dispersion. The model was validated against experimental field data reported by different authors. Once the complete model was validated, operational curves were defined to make operational recommendations to reduce the drift. These curves illustrate how to optimize the process of pulverization by boom sprayers, suggesting changes in the variables handled by the applicators (environmental conditions, operating conditions and characteristics associated with the sprayer). Finally, in Chapter 6, the most outstanding results are summarized and the future research to build a prototype to be incorporated in boom sprayers is presented aiming to provide recommendations or control the pulverization quality in real time.

La tesis doctoral que se presenta a continuación ha sido realizado en el Instituto de Ingeniería Energética de la Universidad Politécnica de Valencia, y parcialmente en el instituto de Stuttgart (Alemania) "Institüt für Kernenergetik und Energiesysteme" (IKE). El presente estudio consiste en el modelado y validación de un sistema de producción de frío basado en la absorción/desorción de hidrógeno en metales. La instalación experimental que se ha modelado se halla en el instituto IKE. En primer lugar, los materiales utilizados se han caracterizado tanto desde el punto de vista de las curvas P-C-T de equilibrio como de la cinética de absorción/desorción de cada aleación. En segundo lugar, se ha desarrollado un modelo completamente dinámico basado en las reacciones de transferencia de calor y masa que ocurren en los reactores. Los resultados se han validado con una amplia gama de medidas de IKE en régimen transitorio, obteniendo un ajuste muy bueno para diferentes ensayos. Finalmente, mediante la utilización del modelo, se han optimizado las condiciones de operación y las propiedades de los materiales, alcanzando así mejores prestaciones en refrigeración. / Payá Herrero, J. (2010). Modelling and analysis of a metal hydride cooling system [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/8911

En la actualidad, cada vez más son necesarias Herramientas de ayuda a la Toma de Decisiones para la Planificación de Operaciones Colaborativa en contextos de Cadenas de Suministro, o más ampliamente, lo que se denomina Redes de Suministro/Distribución (RdS/D). Entre dichas Herramientas son de especial relevancia las de optimización, y entre estas últimas, aquellas basadas en Modelos de Programación Matemática. Una extensa revisión de la literatura depara que dichos Modelos se han utilizado mayoritariamente considerando una Toma de Decisiones centralizada de la RdS/D. Sin embargo, la realidad muestra como las diferentes ¿Entidades¿ que forman parte de la RdS/D, no siempre comparten los mismos objetivos y en muchas ocasiones, son reáceas a compartir cierto tipo de información. Por esa razón, la situación más común es la toma de Decisiones descentralizada, en la que diferentes ¿Entidades¿ deben coordinarse para obtener un buen rendimiento individual y de la RdS/D en su conjunto. Por otra parte, los Modelos que sí se han aplicado al caso descentralizado han simplificado enormemente la realidad, sin considerar RdS/D con el suficiente grado de complejidad (productos, recursos¿) u omitiendo algunos aspectos importantes del propio proceso de Planificación Colaborativa, y particularmente la aplicación simultánea de aspectos ligados a la integración espacial (entre diferentes ¿decisores¿ perteneciente a un mismo Nivel Decisional) o la integración vertical (entre diferentes Niveles Decisionales). Además, en muchas de las ocasiones dichos Modelos no son fácilmente extrapolables a otras situaciones y se obvia la manera en que se han elaborado. Por todo ello, la presente Tesis propone un Marco, y posteriormente una Metodología basada en el mismo, que indique de forma estructurada, en primer lugar, los pasos para el Modelado del proceso de Planificación de Operaciones (Colaborativo) en contextos de RdS/D, y en segundo lugar, para el Modelado Analítico (basado en Programación Matemática) del mismo y su posterior Resolución/Evaluación. Más concretamente, el Marco propuesto integra cuatro visiones diferentes de modelado, como son las visiones Física, Organizacional, Decisional e Informacional y sus inter-relaciones, lo cual favorece la construcción de modelos integrados (unión de varias visiones) del proceso de Planificación Colaborativa. Si bien el Modelado de Procesos atiende fundamentalmente a la Visión Funcional, en este caso, por el tipo específico de Proceso que se desea modelar, ligado a la Toma de Decisiones, se utilizará la Visión Decisional como la visión base para modelar el Proceso, estando la Visión Funcional embebida en esta última. La inclusión del resto de Visiones es importante puesto que en la Toma de Decisiones en contextos de Planificación se actúa sobre unos Recursos/Ítems (Visión Física) y según una determinada Organización, en la que las diferentes ¿entidades¿ estarán más o menos integradas (Visión Organizacional). Por otra parte la propia actividad de la RdS/D generará y necesitará cierta Información (Visión Informacional), necesaria para tomar decisiones. Además dicho Marco contempla todo tipo de escenarios decisionales en los que se puede enmarcarse el Proceso de Planificación Colaborativa en una RdS/D, desde los más Centralizados a aquellos que tienen lugar en Entornos Distribuidos/Descentralizados, para lo cual se identifican diferentes Centros de Decisión, tanto en el Nivel Decisional Táctico como en el Operativo, considerando al mismo tiempo tanto su Integración Temporal como su Integración Espacial. Una vez aplicada la primera parte de la Metodología se obtendrá (nivel Macro) un Modelo integrado del Proceso, en el que se conocerá, entre otros aspectos, de qué Actividades Decisionales consta el Proceso, cuál es su orden de ejecución y qué tipo de Información ¿por interdependencias¿ es intercambiada entre las mismas. El modelo del Proceso anterior y todos los aspectos/conceptos analíticos descritos también en el Marco, serán especialmente relevantes para que en una segunda parte de la Metodología (nivel micro) se detalle como realizar el Modelado analítico del Proceso y cómo proceder a su Resolución/Evaluación integrada. Para el Modelado analítico se supondrá que cada uno de los Centros de Decisión (asociados a las Actividades Decisionales del Proceso), tomará las decisiones de planificación táctica/operativa en base a Modelos basados en Programación Matemática (Programación Lineal Entera Mixta). Además se particularizará para escenarios doblemente jerárquicos (desde el punto de vista Temporal y Espacial), de un ciclo Instrucción-Reacción y en contextos organizacionales (de ¿búsqueda de un objetivo conjunto¿) en los que puede existir cualquier ¿status de información¿ (asimetría), pero en la que ésta nunca se podrá utilizar con fines oportunistas. En cuanto a la resolución/evaluación, se irán ejecutando los diferentes Modelos teniendo en cuenta la secuencia e información ¿por interdependencias¿ (propia de escenarios colaborativos) definidas anteriormente en el Modelado del Proceso. Una vez ejecutados todos, se describe cómo evaluar cuantitativamente el ¿desempeño¿ conjunto de la RdS/D (o grado de Planificación Colaborativa actual) a partir de la definición de tres parámetros, denominados ¿Criterio Total¿, ¿Tiempo de Resolución Total¿ y ¿Consistencia Total¿. Además, la propia metodología facilita y guía en la ¿simulación¿ de diferentes escenarios de Planificación Colaborativa (TO-BE) de manera que puedan conocerse ¿a priori¿ los beneficios/costes que ello supone. El análisis de dichos escenarios podrá afectar indistintamente (con mayor o menor profundidad) a cualquiera de las Visiones Física, Organizacional o Decisional, y por ende a la Informacional. Por último, dicha Metodología, aunque aplicable/extrapolable a cualquier Sector Industrial, se ha implementado en una RdS/D concreta perteneciente al Sector de Pavimentos y Revestimientos Cerámicos. En primer lugar a través del Modelado de su Proceso de Planificación Colaborativa y la identificación de las diferentes Actividades Decisionales (Centros de Decisión) que lo conforman, así como su orden de ejecución e información compartida entre las mismas. En segundo lugar a través del Modelado basado en Programación Matemática de cada uno de los anteriores Centros de Decisión, en la que cabe resaltar, también como aportación, la complejidad de los diferente Modelos, interrelacionados entre sí, y que incluyen todas las características intrínsecas a la Planificación táctico/operativa en dicho Sector. En tercer y último lugar a través de la resolución integrada de los anteriores Modelos, lo que ha permitido evaluar cuantitativamente, a través de los parámetros antes mencionados, el grado de Planificación colaborativa actual (AS-IS) de dicha RdS/D. / Pérez Perales, D. (2013). Propuesta de Marco y Metodología para el Modelado del Proceso de Planificación Colaborativa en Redes de Suministro/Distribución basado en Programación Matemática. Aplicación a Empresas del Sector de Pavimientos y Revestimientos Cerámicos [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/32665

[EN] This thesis deals with the study of the sounds produced by beluga whales (Delphinapterus leucas) with a fundamental objective: its characterization and modeling. To this end, analysis / synthesis algorithms of the sounds produced by these animals are proposed. These algorithms are inspired by recent researches on how beluga whales produce the sound and in the physiognomy of the sound production organs. This is a multidisciplinary work, and in order to achieve this goal many fields and topics have to be studied: the generation of sounds in musical instruments, time-frequency analysis techniques along with pattern recognition methods, feature selection, the potential to include algorithms that work in the cepstral domain and a quantitative analysis of the Recurrence Plots. All this allows to propose a sound production model capable to adapt to the peculiarities of this specie and reproduce with high fidelity its wide repertoire of sounds. In addition, in order to validate the proposed model, different sounds from a database of beluga whale vocalisations were analysed. These sounds were compared with those generated with a generic analysis / synthesis model. Furthermore, it is proposed to use the synthesis model parameters for a new sound classification based on how the sounds are produced, achieving better results than those obtained with classifiers based on characteristics of the time-frequency diagram. All the proposed hypotheses have been validated by doing acoustic measurements of beluga whales from the Oceanografic of Valencia (supervised by park biologists), as well as a large number of audio laboratory recordings under controlled conditions. Finally, a passive acoustic monitoring device called SAMARUC design in the framework of the projects related to this thesis is described. The SAMARUC system has the possibility to include different signal processing algorithms for sound analysis in open water environment and is capable of recording high quality sounds. It can also provide the classification of the acoustic events as well as the noise indicators of good environmental status of our seas and oceans. These indicators include underwater noise levels as reflected in the Descriptor 11 of the Marine European Directive. For this reason we expect that this research will have a significant importance in the future years. / [ES] Esta tesis doctoral aborda el estudio de los sonidos producidos por las ballenas beluga (Delphinapterus Leucas) con un objetivo fundamental: su caracterización y su modelado. Para ello, se propone una serie de algoritmos de análisis / síntesis de los sonidos producidos por estos animales inspirados en las recientes investigaciones sobre el funcionamiento y la fisionomía del aparato fonador de las ballenas beluga. Se trata de un trabajo multidisciplinar, en el que para alcanzar este objetivo, se analiza la generación de sonidos en instrumentos musicales, se repasan técnicas de análisis tiempo-frecuencia junto con métodos de reconocimiento de patrones, se aplican técnicas de selección de características, se analiza el potencial de incluir algoritmos que trabajen en el dominio cepstral y se realiza un análisis cuantitativo de los Recurrence Plots como medida del determinismo. Todo esto permite plantear un modelo de producción de sonidos capaz de adaptarse a las peculiaridades de ésta especie y reproducir con una alta fidelidad su amplio repertorio de sonidos. Además, con la finalidad de dar validez al modelo propuesto, se analizan y sintetizan diferentes sonidos de una base de datos de vocalizaciones de ballenas beluga para compararlos con los generados con un modelo de análisis/ síntesis genérico. De manera adicional, se propone emplear los parámetros del modelo de síntesis para realizar una nueva clasificación de sonidos de la especie basada en su naturaleza de producción, consiguiendo mejorar los resultados obtenidos con clasificadores basados en características del diagrama tiempo-frecuencia. Las hipótesis propuestas han sido validadas con la realización de medidas acústicas de las ballenas beluga del Oceanografic de València (supervisadas por los cuidadores del parque), así como con un gran número grabaciones de audio de laboratorio en condiciones controladas. Finalmente se describe el dispositivo de monitorización acústica pasiva SAMARUC, diseñado con la funcionalidad de incluir los algoritmos implementados en entornos de aguas abiertas, pudiendo ofrecer datos de la grabación de los sonidos, la clasificación de éstos, así como los indicadores del buen estado medioambiental de nuestros mares y océanos. Estos indicadores incluyen los niveles de ruido submarino tal y como se recoge en el descriptor 11 de la Directiva Marina Europea y es por ello que se prevé que esta línea de investigación tenga un auge considerable en años futuros. / [CA] Aquesta tesi doctoral aborda l'estudi dels sons produïts per les ballenes beluga (Delphinapterus Leucas) amb un objectiu fonamental: la seua caracterització y modelat. Es proposen una sèrie d'algoritmes d'anàlisi / síntesi d'aquestos sons inspirats en recents investigacions sobre el funcionament i la fisonomia del aparell fonador de les ballenes beluga. Es tracta d'un treball multidisciplinar, on per a arribar a aquest objectiu s'analitza la generació de sons en instruments musicales, es repassen tècniques d'anàlisi temps-freqüencia junt a mètodes de reconeixement de patrons, s'apliquen tècniques de selecció de característiques, s'analitza el potencial de la inclusió d'algoritmes que treballen en el domini cepstral i es realitza un anàlisi quantitatiu dels Recurrence Plots com a mètrica del determinisme. Tot aço permet plantejar un model de producción de sons capaç d'adaptar-se a les peculiaritats d'aquesta espècie i reproduir amb una alta fidelitat el seu amplíssim repertori de sons. Ademés, amb la finalitat de donar validesa al model proposat, s'analitzen i sintetitzen diferents sons d'una base de dades de vocalitzacions de ballenes beluga per a comparar-les amb les generades per un model d'anàlisi / síntesi genèric. De manera addicional es proposa emprar els paràmetres del model de síntesi disenyat per a fer una nova classificació de sons basada en la seua naturalesa de producció, aconseguint millorar el resultats obtinguts amb classificadors basats en característiques del diagrama temps-freqüencia. Les hipòtesis proposades han sigut validades amb la realització de mesures acústiques de les ballenes beluga de l'Oceanogràfic de Valéncia (supervisades pels cuidadors del parc), així com una gran quantitat de grabacions d'àudio de laboratori en condicions controlades. Finalment es descriu el dispositiu de monitorització acústica pasiva SAMARUC, disenyat amb la funcionalitat d'incloure els algoritmes implementats en entorns d'aigües obertes, podent oferir dades de la grabació dels sons, la seua classificació, així com els indicadors del benestar mediambiental dels nostres mars i oceans. Aquestos indicadors inclueixen els nivells de so submarí tal com es diu al descriptor 11 de la Directiva Marina Europea. Es per aço que es preveu que aquesta línia d'investigació tinga un auge considerable als anys futurs. / Lara Martínez, G. (2016). Caracterización y modelado de la producción de sonidos de las ballenas beluga (Delphinapterus Leucas) basado en modelos de análisis / síntesis de voz [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/74645

This thesis presents a new application for in-cylinder pressure sensors in internal combustion engines. The new method takes profit of the high-frequency content of the in-cylinder pressure signal to determine the speed of sound evolution during the expansion stroke and combines this estimation with the low-frequency content of the pressure signal and a volume estimation to obtain a measurement of the trapped mass. The new method is based on the studies of the resonance phenomenon in pent-roof combustion chambers and proposes three calibration procedures to determine the resonant frequency evolution when bowl-in-piston geometries are considered. The Fourier transform has been modified in order to include harmonics with frequency variations, which allows a rapid identification of the resonant modes with no need of time-frequency analysis, e.g. STFT or WD. The main limitation of the method resides in the resonance excitation, which may be insufficient in low-load conditions, such as idle. An observer is presented to overcome that problem. The observer takes into account the dynamics of the sensors, the dynamics at the intake manifold, and combines current flow sensors with intermittent measurements, such as the trapped mass obtained by the resonance method, to provide the system with accurate and robust measurements of the trapped mass, the EGR, and the composition at the exhaust. The trapped mass obtained by the resonance method has been compared with auxiliary methods in various experimental facilities: in a SI engine, where no EGR exist, the differences founded were below 1%, in a conventional CI light-duty engine the average of the differences over 808 operating conditions accounted for a 2.64 %, in a research heavy-duty RCCI engine, with EGR, port fuel gasoline, and direct diesel injections, the average difference was 2.17 %, and in a research two-strokes single cylinder engine, where significant short-circuit and residual gases exist, the differences founded were 4.36 %. In all the studied cases the differences founded with the reference estimation can be attributed to the auxiliary method employed and its expected error. In order to demonstrate the potential of the resonance method four applications for control and diagnosis of internal combustion engines have been proposed: the estimation of residuals in engines with NVO, the prediction of knock in SI engines, the estimation of the exhaust gases temperature, and a NOx model for CI engines. In the four applications the method was compared with current methodologies and with additional sensors, demonstrating the improvement in accuracy and a cycle-to-cycle resolution. / Esta tesis presenta una nueva aplicación para los sensores de presión en cámara. El nuevo método utiliza el contenido de alta frecuencia de la señal de presión en cámara para estimar la evolución de la velocidad del sonido durante la expansión de los gases de escape y combina esta estimación con el contenido de baja frecuencia de la presión en cámara y el volumen instantáneo de la cámara para obtener una medida de la masa atrapada. El nuevo método está basado en los estudios de la resonancia en cámaras de combustión cilíndricas y propone tres procedimientos de calibración para estimar la evolución de la frecuencia de resonancia en cámaras de combustión con bowl. La transformada de Fourier ha sido modificada para considerar harmónicos con frecuencias que varían en el tiempo, lo que permite una rápida identificación de los modos de resonancia sin necesidad de utilizar un análisis en tiempo frecuencia, como por ejemplo STFT o WD. La principal limitación del método es la necesidad de excitación suficiente de la resonancia, que puede impedir su uso en condiciones de baja carga como el ralentí. Para solventar este problema se ha diseñado un observador. El observador incluye las dinámicas de los sensores, las dinámicas del colector de admisión, y combina los sensores actuales de flujo con medidas intermitentes (como la medida ofrecida por el nuevo método de la resonancia) para obtener medidas de la masa atrapada, del EGR y de la composición en el escape precisas y robustas. La medida de la masa atrapada obtenida por el método de la resonancia ha sido comparado con métodos auxiliares en diferentes instalaciones experimentales: en un motor SI, sin EGR, las diferencias con los sensores eran menores del 1%, en un motor convencional CI la media de las diferencias sobre 808 puntos de operación distintos ha sido de 2.64 %, en un motor de investigación con EGR, con inyección gasolina en el colector e inyección directa de diesel, las diferencias fueron de 2.17 %, y en un motor de investigación de dos tiempos, donde existían grandes cantidades de corto-circuito y gases residuales, las diferencias fueron de 4.36 %. En todos los casos estudiados las diferencias encontradas pueden ser atribuidas a los errores que caracterizan los métodos auxiliares utilizados para obtener la medida de referencia. Finalmente, para demostrar el potencial del método se han desarrollado cuatro aplicaciones para control y diagnóstico de motores de combustión interna alternativos: la estimación de gases residuales en motores con NVO, la predicción de knock en motores SI, la estimación de la temperatura de los gases de escape, y un modelo de NOx para motores CI. En las cuatro aplicaciones el método ha sido comparado con los sistemas de medidas actuales y con sensores adicionales, demostrando mejoras importantes en la precisión de la medida y una resolución de un solo ciclo. / Aquesta tesi presenta una nova aplicació per als sensors de pressió en cambra. El nou mètode utilitza el contingut d'alta freqüència del senyal de pressió en cambra per estimar l'evolució de la velocitat del so durant l'expansió dels gasos d'eixida i combina aquesta estimació amb el contingut de baixa freqüència de la pressió en cambra i el volum instantani de la cambra per obtenir una mesura de la massa atrapada. El nou mètode està desenvolupat dels estudis de la ressonància en cambres de combustió cilíndriques i proposa tres procediments de calibratge per estimar l'evolució de la freqüència de ressonància en cambres de combustió amb bowl. La transformada de Fourier ha sigut modificada per considerar harmònics amb freqüències que varien en el temps, el que permet una ràpida identificació dels modes de ressonància sense necessitat d'utilitzar una anàlisi en temps-freqüència, com per exemple la STFT o la WD. La principal limitació del mètode és la necessitat d'excitació suficient de la ressonància, que pot impedir el seu ús en condicions de baixa càrrega, com al ralentí. Per solucionar aquest problema s'ha desenvolupat un observador. L'observador inclou les dinàmiques dels sensors, les dinàmiques del col·lector d'admissió, i combina els sensors actuals de flux amb mesures intermitents (com l'obtinguda pel nou mètode de la ressonància) per obtenir mesures de la massa atrapada, del EGR i de la composició d'eixida precises i robustes. La mesura de la massa atrapada obtinguda pel mètode de la ressonància ha sigut comparada en mètodes auxiliars en diferents instal·lacions experimentals: a un motor SI, sense EGR, les diferencies amb els sensors estaven per davall de l'1 %, a un motor convencional CI la mitja de les diferències sobre 808 punts d'operació diferents ha sigut de 2.64 %, a un motor d'investigació, en EGR, en injecció gasolina en el col·lector i injecció directa de dièsel, les diferències van ser de 2.17 %, i a un motor d'investigació de dos temps, on existien grans quantitats de curtcircuit i residuals, les diferencies foren de 4.36 %. En tots els casos estudiats les diferències trobades poden ser atribuïdes als errors que caracteritzen els mètodes auxiliars utilitzats per obtenir la mesura de referència. Finalment, per demostrar el potencial del mètode s'han desenvolupat quatre aplicacions per al control i diagnòstic de motors de combustió interna alternatius: l'estimació de gasos residuals en motors amb NVO, la predicció de knock en motors SI, l'estimació de la temperatura dels gasos d'eixida, i un model de NOx per a motors CI. En les quatre aplicacions el mètode ha sigut comparat amb els sistemes de mesures actuals i amb sensors addicionals, demostrant millores importants en la precisió de la mesura i una resolució de solament un cicle. / Bares Moreno, P. (2017). In-cylinder pressure resonance analysis for trapped mass estimation in automotive engines [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/90423

[EN] This research work concentrates on the possibilities of paper as a material for creating pieces of artwork with volume in addition to considering it as an alternative to other kinds of paste with a longer tradition in sculpture. The main aim is to study the possibilities provided by this material for specific formal and structural aspects of the pieces of work. The study includes a review of the plastic materials used in sculpture, involving contributions from the most recent design materials. Paper is also presented here as a material and format, classifying it into different formal and aesthetic variants and demonstrating its possibilities as pulp and modelling paste¿and thereby its plastic capabilities¿in an attempt to put forward and establish new artistic practices. The research corroborates the use and long tradition of paper in the artistic world, including in works of volume, since there are many sculptures and ceramic artists much of whose work is created by making use of the properties of paper in any of its forms. One of the main examples is to be found in the East with the technique of origami, but in Europe this material's versatility and potential for creativity can be found with collage and cut-outs. Artists not only have the option of creating their own paper pulp and paste; thanks to development in the industry and research, today the market offers a wide range of papers and paper-based pastes that harden in air. These commercial pastes are easy to handle and maintain, and they provide a plasticity similar to ceramic pastes for modelling. As a modelling paste, paper meets the objectives that were initially set for the research. Among other aspects, it enables workpieces that last to be made quickly and economically; to find a more direct way of working on the piece that helps to ensure the artist's gestures are not lost in it; to reduce to the number of phases in the artistic production process; and to bring down material and energy costs. Furthermore, the paper added to different pastes used during the research has provided very beneficial properties to both the creative process and the aesthetics of the work or art. Notably, it is more resistant and lighter, as well as allowing for a great variety of shapes and finishes in the works created. In conclusion, one can affirm that the interactions between clay and paper are very positive and that paper pastes are a valid alternative to traditional pastes in certain plastic sculpture practices. Nevertheless, this relationship should not be considered as a replacement but rather a collaboration. Various possible lines of work have opened up following this research, such us introducing paper pastes as a practice in standard and non-standard education; creating one's own paper paste with commercial possibilities; and taking the results obtained further via a series of cultural activities that may enable the language learnt to be honed as well as raising awareness in current artistic circles. / [ES] La presente investigación se centra en las posibilidades del papel como material para la creación de piezas volumétricas, planteándose además, como una alternativa a otras pastas de mayor tradición escultórica. Se fija como principal objetivo estudiar las posibilidades que otorga este material para ciertos aspectos formales y estructurales de las piezas. El estudio abarca una revisión de los materiales plásticos utilizados en escultura, en la que se incluyen las aportaciones introducidas por los materiales de diseño más actuales. De igual modo se presenta el papel como material y formato, clasificándolo en diferentes variantes formales y estéticas mostrando sus posibilidades como pulpa y pasta de modelado y, por consiguiente, en sus capacidades plásticas, pretendiendo ayudar a establecer nuevas prácticas artísticas. La investigación corrobora el uso y la gran tradición que tiene el papel en el ámbito artístico incluido el mundo del volumen, ya que son muchos los escultores y ceramistas que trabajan gran parte de su obra haciendo uso de las propiedades del papel en cualquiera de sus formas. Una de las primeras referencias la encontramos en Oriente gracias a la técnica del origami, pero también en Europa con el collage o los recortables, se pone de manifiesto la creatividad y la versatilidad de este material. El artista no sólo cuenta con la opción de elaborar su propia pulpa y pasta de papel, actualmente gracias al desarrollo de la industria y al de la investigación, el mercado ofrece gran variedad de papeles y pastas con base de papel que endurecen al aire. Estas pastas comercializadas son de fácil manejo y mantenimiento y ofrecen durante su modelado, una plasticidad similar a la de las pastas cerámicas. Como pasta para modelar, el papel cumple con los objetivos inicialmente planteados en la investigación permitiendo, entre otros aspectos, el obtener piezas de rápida ejecución, económicas y duraderas; encontrar una forma de trabajo más directa sobre la obra que ayude a no perder la marca del gesto del artista sobre la misma; reducir el número de fases en la producción artística y abaratar los costes energéticos y de material. Por otro lado, el papel añadido a las diferentes pastas trabajadas durante la investigación, ha aportado características muy beneficiosas tanto en el proceso creativo como en el resultado estético de la obra. Destacando una mayor resistencia y ligereza, así como la admisión de gran variedad de formas y acabados por parte de las piezas realizadas. En conclusión, es posible afirmar que las interacciones entre arcilla y papel son muy positivas y que las pastas de papel son una alternativa válida a las pastas tradicionales en determinadas prácticas escultóricas. Sin embargo, esta relación no debe considerarse una sustitución sino más bien una colaboración. Tras esta investigación se abre una serie de líneas de trabajo como puede ser la incorporación de las pastas de papel como práctica para la formación reglada y no reglada; la elaboración de una pasta de papel propia, con posibilidades comerciales; y el ahondar en los resultados obtenidos mediante una serie de acciones culturales que permitan agilizar el lenguaje aprendido así como darlo a conocer en los círculos artísticos actuales. / [CA] La present investigació es centra en les possibilitats del paper com a material per la creació de peçes volumètriques, plantejant-se a més a més, com una alternativa a altres pastes de més tradició escultòrica. El principal objectiu es estudiar les possibilitats que dona aquest material per aconseguir determinats aspectes formals i estructurals de les peçes. L'estudi fa una revisió dels materials plàstics utilitzats en l'escultura, en la que s'inclouen les aportacions introduïdes pels materials de diseny més actuals. De la mateixa manera es presenta el paper com a material i format, es classifica en diferents variants formals i estètiques mostrant les seues possibilitats com pulpa i pasta de modelat i, conseqüentment, en les seues capacitats plàstiques, intentant ajudar a establir noves pràctiques artísitques. L'investigació confirma l'ús i la gran tradició que té el paper a l'ambit artístic inclós el món del volum, ja que son molts els escultors i ceramistes que treballen gran part de la seua obra fent ús de les propietats del paper en qualsevol de les seues formes. Una de les primeres referències la trobem a Orient gràcies a "la tècnica del origami", però també a Europa amb el collage o els retallables, es posa de manifest la creativitat i la versatilitat de aquest material. L'artista no solament conta amb l'opció d'elaborar la seua propia pulpa i pasta de paper, en l'actualitat gràcies al desenvolupament de l'industria i la investigació, el mercat ofereix gran varietat de papers i pastes amb base de paper que fa dur l'aire. Aquestes pastes comercialitzades son de fàcil tractament i manteniment i ofereixen durant el seu modelat, una plasticitat similar a la de les pastes ceràmiques. Com a pasta per modelar, el paper cumpleix amb els objectius inicialment plantejats en l'investigació permetent, entre altres aspectes, obtenir peçes de rápida execució, econòmiques i perdurables; trobant una forma de treball més directa damunt l'obra que ens ajude a no perdre la marca del gest de l'artista sobre ella; reduïr el nombre de fases a la producció artística i minvar els costes energètics i de material. D'altra banda, el paper barrejat amb les diferents pastes treballades durant l'investigació, ha aportat característiques molt beneficioses, tant en el procés creatiu com en el resultat estètic de l'obra. Destacant una major resistència i lleugueresa, així com l'admissió de gran varietat de formes i acabats per part de les peçes realitzades. En conclusió, es possible afirmar que les interaccions entre argila i paper son molt positives i que les pastes de paper son una alternativa vàlida a les pastes tradicionals en determinades pràctiques escultòriques. No obstant, aquesta relació no ha de considerar-se una subsittució sino més bé una col·laboració. Després d'aquesta investigació s'obri una sèrie de línies de treball com pot ser l'incorporació de les pastes de paper com a pràctica per la formació reglada i no reglada. L'elaboració d'una pasta de paper pròpia amb possibilitats comercials; i aprofundir en els resultats obtinguts mitjançant una sèrie d'accions culturals que agilitzen el llenguatge aprés, així com donar-ho a conéixer en els cercles artísitics actuals / García González, MD. (2016). Acerca del papel y su potencial como configurador plástico [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/61959