Magíster en Ingeniería de Negocios con Tecnologías de Información. Ingeniera Civil Industrial / En base a la alianza entre el Centro de Investigación en Inteligencia de Negocios (CEINE) y una empresa de telecomunicaciones, nace un proyecto spin off con el objetivo de ser una empresa capaz de enviar la publicidad adecuada a una persona determinada, en el momento y lugar correctos. Entregando valor económico a la información georreferenciada de los centros de recolección de datos de antenas telefónicas y funcionando como una nueva línea de negocios para la TELCO. Cuyos clientes son otras empresas comercializadoras y los usuarios los clientes de la empresa de telecomunicaciones. Para construir el proyecto se trabajó con dos líneas de foco: una línea de investigación, donde se creó un modelo capaz de detectar patrones móviles en base a la información de las antenas de telefonía, y con ello predecir posiciones relativas futuras; y una línea de negocios, en la cual se creó tanto la estructura de procesos (en base a la metodología de procesos de Oscar Barros [1], trabajando el macroproceso 1: Cadena de Valor) como los planes de operaciones y marketing adyacentes a un negocio que utilice los modelos creados en la línea de investigación. Para el desarrollo del negocio se utiliza la metodología Canvas donde se definen los segmentos de clientes, propuesta de valor, canales de comunicación, tipo de relación con el cliente, fuentes de ingreso, recursos, actividades y socios clave, y estructura de costos. La línea de investigación se trabajó con la metodología CRISP-DM que consta de las etapas cíclicas de: comprensión del negocio, entendimiento y preparación de los datos, modelado, evaluación e instalación en producción. Gracias a la línea de investigación se realizó un benchmark de modelos de clasificación (OPTICS, DBSCAN y K-means, siendo el último el que entrega mejores resultados) y predicción (árboles de decisión, logit, o support vector mahcine. Donde los resultados usados son los del primero), los que generaron nuevos procesos de minería de datos que responden al problema de negocio de enviar los mensajes correctos en el momento y lugar correcto. Como contexto de mercado, se tiene que la inversión en marketing móvil crece seis veces más rápido que la publicidad por página web en el mundo, mientras en Chile se posiciona como la tercera plataforma con mayor inversión del 2015 (USD $161MM) [2]. Relacionado con lo anterior, la tendencia de la personalización se observa como factor de éxito en las acciones de marketing online, es más, el 74% de los clientes se frustra al recibir contenido publicitario irrelevante según sus intereses [3]. Por otro lado, las empresas han mejorado un 19% sus resultados gracias a la personalización del contenido. El proyecto fue evaluado como rentable con un VAN efectivo de cerca de CLP$700MM, evaluado en un horizonte de tiempo de 3 años

Ingeniero Civil / El presente trabajo de título tiene como objetivo general el análisis de los riesgos que enfrentan las empresas constructoras en la realización de obras de edificación y la evaluación del efecto económico de los más influyentes. Para lograrlo, se desarrollan las procesos de Identificación, Análisis Cualitativo, Análisis Numérico y Genereación de un Plan de Acción para los riesgos estudiados. La metodología empleada considera en una primera instancia la revisión y adaptación de procesos de Análisis de Riesgos, perteneciente a metodologías de Gestión de Riesgos. Luego, por medio de las técnicas que entregan los procedimientos en estudio, se realiza una Identificación de los riesgos. A través de encuentas a profesionales del rubro, se ejecuta un Análisis Cualitativo con el objetivo de obtener una lista jerarquizada de los eventos con mayor magnitud, en función de la probabiliad de ocurrencia y del impacto financiero. Posteriormente, los riesgos con mayor magnitud se cuantifican, determinando su impacto financiero a partir datos verídicos de edificaciones de la empresa constructora Collico Ltda. y generando funciones matemáticas que permiten estimar el costo económico en situaciones supuestas. Finalmente, se etrega un Plan de Acción como sugerencia para enfrentar los riesgos analizados. Como resultado, se obtiene una lista jerarquizada de los riesgos que enfrenta una empresa constructora de edificación, a modo de ser utilizada por otras como guía para saber dónde enfocar los esfuerzos para cumplir sus objetivos. Además, se obtiene una cuantificación de los riesgos más influyentes, con funciones matemáticas que permiten estimar el impacto financiero de algunos. Finalmente se propone un Plan de Acción para los riesgos estudiados.% estableciendo un orden de magnitud su influencia sobre el presupuesto total. En este trabajo se trabaja con información real de obras edificadas por la empresa Collico Ltda. , la cual entregó apoyo y todos la información pertinente para el desarrollo de esta memoria.

Tesis para optar al grado de Doctor en Ciencias de la Ingeniería, Mención Modelación Matemática / El Proceso de Contacto es un proceso de Markov introducido por Ted Harris en 1974 como un modelo de propagación de infecciones en una red. En este modelo, la red está conformada por individuos que, de estar infectados, pueden recuperarse de la enfermedad o propagarla a vecinos sanos. A pesar de ser un modelo muy simple, el Proceso de Contacto ha sido estudiado en detalle durante los últimos cuarenta años, debido a su capacidad de reflejar algunas de las características más notables de las enfermedades infecciosas, tales como una fuerte dependencia de su comportamiento sobre la red, y la existencia de un valor crítico para su tasa de infección que divide las enfermedades en ``débiles'' y ``fuertes'', donde las primeras mueren rápidamente, mientras que las segundas sobreviven por largos períodos de tiempo. Desde los inicios del estudio de este proceso, se ha dedicado una cantidad de esfuerzo considerable a intentar comprender cómo este es afectado por las características de la red subyacente. Sin embargo, en todos estos esfuerzos se ha considerado que la red es estática en el tiempo, mientras que las redes observadas en la realidad son dinámicas por naturaleza, un aspecto fundamental que ha recibido escasa atención. Esta tesis consiste de tres trabajos relacionados con este tema: En el primer problema estudiamos el Proceso de Contacto sobre un grafo aleatorio finito de escala libre, al cual dotamos de una dinámica estacionaria en que cada vértice actualiza todas sus conexiones de forma simultánea a una tasa que depende de su grado esperado. En este trabajo identificamos y analizamos cuatro posibles estrategias con las cuales la infección puede sobrevivir por largos períodos de tiempo. Mostramos que la estrategia más exitosa determina la forma asintótica de la densidad metaestable cuando la tasa de infección tiende a cero, y que cuando ninguna de estas estrategias tiene éxito la infección muere rápidamente. En el segundo problema estudiamos el Proceso de Contacto sobre el lattice uno-dimensional bajo percolación dinámica con rapidez v. A diferencia del caso de percolación estática, las componentes conexas del grafo se dividen y fusionan constantemente, permitiendo a la infección moverse a través de todo el grafo, lo que le permite sobrevivir. En nuestros resultados probamos que para valores bajos de v el proceso se extingue mientras que para valores altos de este parámetro, se comporta como un Proceso de Contacto regular en Z. En el tercer problema estudiamos un modelo de poblaciones a tiempo discreto en que varias especies compiten por espacio en una red, mediante un mecanismo de propagación similar a un Proceso de Contacto multiespecie, mientras que simultáneamente son atacadas por epidemias. Nuestros resultados principales muestran que para el modelo de dos especies, existen regiones explícitas en el dominio de los parámetros dentro de los cuales podemos observar dominación o coexistencia; esto contrasta con el comportamiento del modelo sin epidemias, en las cuales la especie más apta siempre domina a las otras. / CONICYT-PCHA/Doctorado nacional/2014-21141160 y CMM Conicyt PIA AFB170001

Tesis para optar al grado de Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Matemáticas Aplicadas / Memoria para optar al título de Ingeniero Civil Matemático / We consider risk-averse stochastic programming models for the Generation Expansion Planning problem for energy systems with here-and-now investment decisions and generation variables of recourse. The resulting problem is coupled both along scenarios and along power plants. We develop a new decomposition technique to solve the energy optimization problem, resulting from the combination of two existing procedures, one to deal with stochastic programming problems through decomposition for different realizations of the stochastic process representing the uncertain data, and the second one is a method aim to find solutions to nonsmooth optimization problems. More precisely, we combine the Progressive Hedging algorithm to deal with scenario separability, obtaining a separate subproblem for each scenario, and an inexact proximal bundle method to handle separability for different power plants in each subproblem. By suitably combining these approaches, if the evaluation errors of the proximal bundle method vanish asymptotically, then bundle method converges to an approximate solution to each scenario subproblem. Thus, under mild convexity assumptions, the Progressive Hedging algorithm generates a sequence that converges to a solution to the original problem. The methodology is satisfactorily assessed on a test instance of the Generation Expansion Planning problem, whose reduced size allows us to compare the results with those obtained when solving the problem directly, and without decomposition. / CONICYT-PFCHA/Magister Nacional/2018-22181067 y CMM Conicyt PIA AFB170001

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Química. Ingeniera Civil Química / La contaminación de las aguas ha sido un problema de gran interés en la comunidad científica y política, tanto por afecciones a la salud humana, como por el impacto negativo en el medio ambiente. En Chile existen casos de contaminación de cuerpos de agua superficiales por altos niveles de nutrientes que llevan a la eutrofización de las aguas; uno de ellos es el lago Villarrica, ubicado en la Región de la Araucanía. El objetivo principal de este trabajo es realizar una simulación hidrodinámica y de calidad de aguas para el lago Villarrica, de manera de aportar, desde los modelos matemáticos, un sustento para la elaboración del Plan de Descontaminación del lago Villarrica. Se identificaron las fuentes de contaminación de origen antrópico que aportan nutrientes -nitrógeno (N) y fósforo (P)- al lago, determinándose que las principales son: RILes de pisciculturas, Planta de Tratamiento de Pucón, aguas domésticas residuales de Curarrehue, fosas sépticas de la ribera sur del lago y uso de fertilizantes en suelos de la cuenca. De éstas, las que entregan un mayor flujo másico de nutrientes al lago, son las pisciculturas. Se realizó una simulación hidrodinámica del lago Villarrica mediante el software Delft 3D, que permite resolver las ecuaciones de transporte de momentum, masa y calor, obteniendo el campo de velocidades y la temperatura asociada a las condiciones meteorológicas. Luego, se ejecutó una simulación de calidad de aguas, que considera las principales reacciones de los ciclos de N y P, para determinar la concentración de los nutrientes asociados a la eutrofización: amonio, nitrato y ortofosfato en diferentes zonas del lago. Se obtuvieron concentraciones menores a los datos tomados en el lago en el caso del amonio y ortofosfato, y mayores en el caso del nitrato, pero con distribuciones espaciales esperadas. Las medidas que compondrían el plan fueron evaluadas desde los puntos de vista: ambiental, gracias al modelo de calidad de aguas; técnico, mediante el estudio de factibilidad; y económico, comparando los costos de implementación entre ellas. Simulando las medidas en el modelo, se obtuvo que la más eficiente en la remoción de contaminantes es la reducción del flujo másico de RILes de pisciculturas (reduciendo en un 97% la concentración de amonio y en un 7% de ortofosfato). Posteriormente, se realizó un análisis multicriterio incluyendo los aspectos técnico y económico, logrando jerarquizar las medidas y concluyendo que las más efectivas bajo estos tres criterios son la restauración de vegetación ripariana y la reducción del flujo másico de RILes de piscicultura. Mediante este trabajo, se logró una primera etapa en el desarrollo de un modelo de calidad de aguas para el lago Villarrica en el contexto del Plan de Descontaminación, aportando al fortalecimiento de toma de decisiones de las políticas públicas desde una base científica.

Magíster en Gestión de Operaciones / Uno de los desafíos importantes que enfrenta un grupo de defensores corresponde a su coordinación con el objetivo de poder brindar una mayor protección al sistema que defienden. En este trabajo, se estudia el desarrollo de algoritmos eficientes y garantías de optimalidad para un modelo de juego de seguridad de Stackelberg que resuelve la coordinación de múltiples recursos defensivos descentralizados. Este modelo asume la presencia de incertidumbre en las acciones efectuadas por cada recurso defensor y la ausencia de comunicación entre ellos. En específico, el modelo de juego de seguridad de este trabajo consiste en resolver un número pequeño de problemas de programación lineal, que se pueden resolver mediante un esquema de generación de columnas. El subproblema de dicha generación de columnas corresponde a la resolución de un problema de decisión markoviana descentralizado. Estos problemas de decisión markoviana descentralizados son de difícil solución; sin embargo, es posible resolver estos subproblemas mediante heurísticas, dando como resultado un enfoque capaz de obtener soluciones subóptimas para el modelo de juego de seguridad. Se presentan diversas heurísticas para la resolución de dicho subproblema, y se realiza un estudio para evaluar su uso dentro del esquema de generación de columnas. Este estudio consiste en la simulación de instancias de prueba aleatorias para evaluar el desempeño, tanto en el valor del resultado obtenido como en el tiempo de resolución de cada heurística. Se presenta una cota para el valor óptimo de un problema de decisión markoviana descentralizado que se obtiene al resolver un problema de optimización entero relacionado. Nuestros estudios computacionales muestran que esta cota es menor a un 10% del valor óptimo. Se presentan además, variantes del enfoque de generación de columnas, buscando reducir los tiempos de solución sin sacrificar calidad de la respuesta. Estos enfoques también están basados en generación de columnas y otorgan una solución subóptima al problema planteado. Con el objetivo de evaluar el comportamiento de los enfoques presentados, se recurre a la simulación de instancias aleatorias y una instancia inspirada en parte de la red de metro de Santiago. Además, con el objetivo de poder evaluar las soluciones subóptimas otorgadas por dichos enfoques, se desarrolla un método que permite obtener garantías para la solución del problema de generación de columnas. En específico, el algoritmo desarrollado permite resolver el problema de patrullar descentralizadamente una red conformada por 16 estaciones de metro, durante 12 períodos de tiempo y utilizando 6 recursos. Esta solución se obtiene, en promedio, en un tiempo de 400 [s] y con una garantía del 20%. / Este trabajo ha sido parcialmente financiado por CONICYT-PCHA/Magíster Nacional/2015 - 22152053 Powered@NLHPC: Esta investigación fue parcialmente apoyada por la infraestructura de supercómputo del NLHPC (ECM-02)

Ingeniero Civil / En la I Región, uno de los acuíferos más importantes es el de la Pampa del Tamarugal, y de él dependen el agua potable de la ciudad de Iquique, la minería no metálica, la agricultura y los recursos naturales protegidos. La recarga de este acuífero es alóctona (Viguier, 2013), pues viene dada por la circulación de agua desde la zona altiplánica y precordillerana y uno de los mayores aportes hídricos viene dado por la cuenca de la Quebrada de Tarapacá. El presente trabajo consiste en el estudio de esos aportes hídricos mediante la implementación del modelo hidrológico GSSHA, el cual permite realizar simulaciones hidrológicas tanto de procesos superficiales como subterráneos y corresponde a un modelo de carácter distribuido y base física. Para cumplir con el objetivo principal del trabajo, se construyó y adecuó el set de forzantes hidrometeorológicas a escala horaria requerido por el modelo para el periodo 2004-2015. Ahora bien, debido a la inexistencia de una estación fluviométrica a la salida de la cuenca Quebrada de Tarapacá se procedió a calibrar y validar la modelación en la estación Quebrada de Tarapacá en Sibaya, obteniendo métricas de eficiencia NSE=0,66 y NSElog=0,63 para la calibración y NSE=0,62 y NSElog= 0,61 para la validación a nivel mensual. Analizando los resultados de la modelación se estima un aporte de escurrimiento superficial promedio a la salida de la cuenca Quebrada de Tarapacá del orden de 586 (l/s) en que la mayoría de éste sucede durante eventos lluviosos del invierno Altiplánico, específicamente durante los meses de enero a marzo, mientras que el resto del año se aprecia una clara disminución de este flujo promediando el resto de los meses un monto de 127 (l/s). Por otro lado, también se estima la circulación profunda del sistema o bien flujo subterráneo permanente promedio de 99 (l/s), valor cercano a lo entregado por DGA (2014) cuyo valor es de 90 (l/s). Ambos aportes representarían los mecanismos mediante el cual se recarga la Pampa, el primero por la infiltración que ocurriría en el abanico aluvial de la cuenca y el otro por una circulación profunda.

Memoria para optar al título de Ingeniero Civil / En este trabajo de título se presenta el estudio numérico en base a elementos finitos de una conexión a momento tipo End-Plate , la cual consiste en una placa de acero soldada a la sección transversal de la viga, donde la unión se produce al apernar la placa a la columna solo que en este caso la placa se conectará a una plancha unida a placas de continuidad instaladas en el alma de la columna, a diferencia de una unión por eje fuerte en que la placa End-Plate es apernada a las alas y no por la zona del alma. Para llevar a cabo el diseño de dicha conexión, en el programa de análisis estructural ETABS 2016 se modeló un edificio de oficinas de 4 pisos de altura compuesto por marcos a momento ubicado en Santiago, Chile, y su diseño fue hecho de acuerdo a lo establecido por la norma NCh433 Diseño sísmico de edificios y por las especificaciones AISC 341 y AISC 360. Con los perfiles vigas y columnas obtenidos, se diseña la conexión de acuerdo a la norma AISC 358-16 Prequalified Connections for Special and Intermediate Steel Moment Frames for Seismic Applications debido a que la conexión End-Plate está precalificada para su uso y la unión propuesta pretende ser análoga a una unión por eje fuerte. Finalizado el diseño, en el programa de elementos finitos ANSYS v17.2 se lleva a cabo el estudio numérico y consiste en el análisis de 4 configuraciones de la conexión, bajo diferentes niveles de carga axial, sometidos a desplazamientos controlados cuya aplicación se hace de acuerdo al protocolo de carga establecido en AISC 341-16 con el objetivo de identificar zonas de falla y de verificar que se cumpla la filosofía de diseño empleada en el diseño de la conexión. Al analizar los resultados obtenidos es posible observar que la conexión propuesta para uniones por eje débil presenta un comportamiento semi-rígido según lo definido en la norma AISC 341-16 y además provoca una disminución en la rigidez de aquellas vigas que llegan a la columna por el eje fuerte debido a plastificaciones locales observadas en las alas y alma de la columna a medida que se incrementa el número de vigas que llega al nodo de conexión y el nivel de carga axial. Sin embargo, a pesar de que se cumple con el requisito de resistencia mínima para que la conexión pueda ser utilizada en marcos especiales a momento, se observan plastificaciones locales en los alrededores de la zona panel de la columna cuando se conecta más de una viga en la zona de unión, lo que lleva a proponer para futuras investigaciones el análisis de implementación de otros métodos de rigidización de dicha zona para evitar que la columna incursione en rango inelástico o bien llevar a cabo estudios de desempeño sísmico de otras conexiones pre-calificadas cuando son implementadas por eje débil para ampliar la gama de conexiones disponibles para este tipo de uniones y establecer con mayor claridad cuando es factible su utilización.

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Eléctrica. Ingeniero Civil Eléctrico / El presente trabajo presenta una novedosa metodología que permite realizar reducción de escenarios en problemas de planificación de la generación incluyendo almacenamiento de energía en sistemas eléctricos de potencia. La metodología se justifica por el hecho de que la planificación de sistemas eléctricos con alta penetración de fuentes de energía variable incita al planificador a tener en cuenta las restricciones de corto plazo, las que son componente habitual en los modelos de predespacho de unidades unit commitment . Adicionalmente, la variabilidad de las fuentes renovables ha impulsado la incorporación de sistemas de almacenamiento como una manera de aportar a la flexibilidad requerida para conseguir el nivel de confiabilidad y seguridad necesario para operar el sistema. Por otra parte, la naturaleza incierta que poseen las fuentes variables hace natural que el problema de optimización subyacente sea de carácter estocástico, el cual se enfrenta mediante escenarios en un árbol determinístico equivalente. Como consecuencia, se tiene un modelo cuya resolución requiere grandes esfuerzos computacionales. Considerando los elementos mencionados, esta tesis propone un manejo eficiente de la incertidumbre mediante la reducción de la cantidad de escenarios, asegurando a su vez un nivel predeteminado de precisión y exactitud en la solución encontrada. La metodología utilizada propone cuatro fases. Las dos primeras denominadas de Selección de Características y Reducción de Escenarios, se basan en métricas de teoría de la información. El propósito de ambas fases es caracterizar cada escenario según la manera en que estos afectan a la planificación. Con ese objetivo se evalúan características de la salida del problema de optimización que modela la planificación, y de este conjunto se escoge aquella que mejor represente la variable aleatoria. Posteriormente, el conjunto de escenarios se reduce aplicando una técnica de clustering cuya función objetivo está enfocada en que las distribuciones de probabilidad de la cantidad original de escenarios y la versión reducida sean cercanos en un espacio de probabilidad. Una tercera fase de Análisis de Postoptimalidad se encarga de analizar la bondad de los resultados obtenidos en la planificación con los escenarios reducidos, y dependiendo de las conclusiones obtenidas, se procede a realizar ajustes de la técnica en una cuarta fase, llamada ajustes. Con el objetivo de validar el funcionamiento de cada fase y el potencial de la metodología se analizan dos casos de estudio, los que corresponden a una planificación de la generación y almacenamiento con un horizonte de una semana y un semestre. Este último da cuenta de las proyecciones del sistema eléctrico chileno al año 2030. Los resultados obtenidos muestran que la metodología, puede llegar a valores cuyo error estimado es menor a un 2% respecto a los costos totales del sistema utilizado un 3% de los datos. Más aún, se proponen estimadores para determinar la inversión en tecnologías de almacenamiento. Finalmente, dicha metodología es capaz de realizar una estimación en la inversión incluso en contextos donde ejecutar un modelo con la totalidad de escenarios es computacionalmente no factible. Como trabajo futuro se propone explotar el potencial de paralelización e incorporar el sistema de transmisión a los modelos de planificación. Asimismo, para cada fase del método propuesto se identifican mejoras específicas / Este trabajo ha sido financiado por Conicyt

Ingeniero Civil / Diversas son las estructuras que, dadas sus dimensiones y condiciones locales del suelo, presentan múltiples entradas sísmicas. Las ecuaciones de movimiento que describen el sistema son expresadas en términos de desplazamientos totales o relativos al suelo. La teoría muestra que la respuesta total puede ser obtenida a partir de una combinación de respuestas modales, esto puede llevar a interpretar que la contribución de cada modo puede ser analizada directamente a partir de registros de desplazamientos, velocidades o aceleraciones totales; es decir, sin desagregar la componente seudoestática. Muchos estudios experimentales de estructuras con múltiples entradas sísmicas no eliminan el efecto del movimiento del suelo, lo cual genera una incorrecta interpretación de resultados en términos del estudio de la contribución de la respuesta modal, como la evaluación de su energía interna y disipación por amortiguamiento. En el contexto de lo anterior es que en el presente trabajo de título se determinará experimentalmente la real contribución de los modos de vibración de una estructura sometida a múltiples entradas sísmicas, desagregando la componente seudoestática para el cálculo de energía interna, es decir, la respuesta relativa será obtenida como la diferencia entre la respuesta total, medida directamente por los sensores, y la componente seudoestática. La configuración experimental consta de dos estructuras unidas por un resorte, una de las estructuras se dispone sobre una mesa vibradora principal, mientras la otra se instala sobre una mesa vibradora secundaria que a su vez se dispone sobre la mesa vibradora principal. Lo cual permite desarrollar estudios experimentales de una estructura sencilla sujeta a múltiples entradas sísmicas. En una primera etapa se determinan las propiedades dinámicas del sistema estructural mediante ensayos de tipo pull-back y a partir de registros de ruido blanco. Con ello se lleva a cabo una calibración del modelo numérico de la estructura, ajustando la matriz de rigidez y amortiguamiento, y determinando las formas modales que permiten el posterior estudio de la respuesta a partir de los datos experimentales que se obtengan. En una etapa posterior se realizan ensayos con múltiples entradas sísmicas donde se compara la contribución modal y la contribución seudoestática a la respuesta del sistema. La componente seudoestática se determina a partir del ajuste de la matriz de rigidez, calculando su valor directamente. Adicionalmente, se desarrolla un método a partir de ecuaciones de espacio-estado con el que se estima dicha componente. Se concluye que la componente seudoestática aporta significativamente a la energía interna de la estructura, en especial para estructuras rígidas. Por lo tanto, la evaluación de la respuesta de estructuras con múltiples entradas debe ser estudiada considerando esta componente y su aporte de energía.