The vibrational contribution to nonlinear optics (NLO) properties is the mean goal of study of this Thesis. The vibrational contribution can be split in the nuclear relaxation contribution and the curvature contribution. Nuclear relaxation contribution is caused by the changes in the equilibrium geometry induced by the electric field, while the perturbation on the potential energy surface curvature generates the curvature contribution. The general results of the present Thesis are: the development of new methodology to the calculation of the vibrational contribution, the implementation of the new developed methodology in order to facilitate the routine calculation of the NLO properties, the systematic investigation of the importance of vibrational contribution for several chemical systems / El principal objecte d’estudi d’aquesta tesi doctoral és la contribució vibracional a les propietats òptiques no lineals. La contribució vibracional es pot dividir en la contribució de relaxació nuclear i la contribució de curvatura. La contribució de relaxació nuclear és deguda als canvis en la geometria d’equilibri induïts pel camp elèctric incident, i la contribució de curvatura de la superfície de l’energia potencial induïda pel camp òptic genera la contribució de curvatura. En la primera secció de la tesi s’ha desenvolupat una metodologia per calcular les contribucions de relaxació nuclear i de curvatura a les propietats elèctriques. En la segona secció es presenten un conjunt de programes codificats en FORTRAN90 que permeten el càlcul analític i numèric de les hiperpolaritats vibracionals estàtiques i dinàmiques. En la tercera secció s’estudia l’efecte de les funcions de base i la correlació electrònica en el càlcul de les propietats òptiques no lineals

SA l'actualitat les societats industrials avançades basen el seu desenvolupament en les noves Tecnologies de la Informació i les Comunicacions (TIC). Però aquestes tecnologies són molt sensibles a la qualitat i continuïtat del seu subministrament d'energia elèctrica. Per aquest motiu els Sistemes d'Alimentació Ininterrompuda (SAI) i, per tant, els onduladors, estan agafant un nou protagonisme com a elements fonamentals de la nova societat de les TIC.Els equipaments de les TIC són en la seva totalitat equips electrònics que es comporten com a càrregues no lineals per a la xarxa elèctrica que els alimenta. Les càrregues no lineals consumeixen intensitats no sinusoïdals que en el cas d'ésser alimentades per SAI originen una distorsió harmònica de l'ona de tensió sinusoïdal de sortida. En aquests moments els SAI presents al mercat presenten una Distorsió Harmònica Total (THD) no inferior al 5% quan alimenten càrregues no lineals. Disminuir aquesta distorsió és l'actual repte en el disseny dels onduladors dels SAI.El present treball proposa una sèrie de tècniques de control, per tal d'aconseguir onduladors amb una molt baixa taxa de distorsió harmònica, basades en una nova metodologia de control no lineal provenint de la teoria del control en mode lliscant. La principal aportació del control en mode lliscant és la seva robustesa davant les pertorbacions i, per tant, sembla una tecnologia de control perfectament adaptada per a respondre a les càrregues no lineals de les TIC. La principal dificultat de l'aplicació pràctica dels controls que s'estudien en el present treball és la necessitat d'efectuar els càlculs necessaris amb una elevada velocitat per tal d'aconseguir freqüències d'execució de l'algoritme de control no inferiors a 40 kHz.En el present treball s'han dissenyat i construït els prototipus necessaris per tal d'implementar els algoritmes de control estudiats perquè siguin executats en un Processador Digital de Senyal (DSP) amb una freqüència d'execució prou elevada per tal d'aconseguir una distorsió harmònica total (THD) extraordinàriament baixa alimentant càrregues totalment no lineals. Es creu sincerament que no existeix, en aquests moments, al mercat cap altre ondulador amb les característiques aconseguides. / Nowadays, advanced industry societies base their development on Information Technologies and Communication (ITC). But these technologies are very sensitive to quality and continuity of power supply. For this reason Uninterruptible Power Supply (UPS) and, in fact, inverters are taking the chief role in fundamental elements of new societies of ITC.ITC equipment is totally electronics and their behaviour is like a nonlinear load for electrical grid supplying them. Nonlinear loads consume non-sinusoidal currents that in case they are supplied by an UPS produce harmonic distortion of the voltage output wave. Nowadays, UPS in the market achieve a Total Harmonic Distortion (THD) not less than 5% when supplying nonlinear loads. Decrease this distortion is the goal in UPS inverter design.The present work proposes several techniques in order to obtain a low THD. These techniques are based on a new nonlinear control methodology developed from sliding mode control theory. The main feature of sliding mode control is its robustness in front of perturbations and, therefore, it seems a very interesting method for nonlinear loads of the ITC. However, the main difficulty in the actual application is the need for high speed processors in order to achieve high frequency algorithm execution, not less than 40 kHz.In the present work new prototypes have been designed and constructed to implement the studied control algorithms. Theses prototypes use high speed DSPs in order to achieve a low THD in the inverter supplying nonlinear loads. In the market does not exist a similar inverter with similar features like ones developed in this work.

El principal objetivo de esta Tesis ha sido establecer nuevas estrategias de control para convertidores de potencia simples y paralelizados, que siguen consignes variables en el tiempo.En la Tesis Doctoral se propone una metodología para la síntesis de controladores basados en la linealització por realimentación usando el promediado de estados del convertidor. Esta técnica presenta la ventaja de conseguir controladores sencillos de implementar y que no necesitan sensado de corriente. Esta técnica se ha probado con éxito obteniendo resultados satisfactorios para el caso de seguimiento de señal en convertidores CC/CA y CA/CC, y en la paralelización de estos convertidores.Los objetivos de la investigación han sido los siguientes: a) La síntesis de controladores basados en el modo deslizante y la linealización por realimentación. b) La aplicación de estas estrategias de control para onduladores, filtros activos y rectificadores con elevado factor de potencia. c) La extensión de estos controles a sistemas modulares formados por diversos convertidores en paralelo. d) La simulación de los controles y verificación experimental de los mas representativos, implementándolos digitalmente en una DSP.Estos objetivos se han desarrollado y han quedado plasmados en la redacción de esta Tesis Doctoral y en las diversas publicaciones que se citan en la bibliografía particular de los autores.La metodología que hemos usado en nuestra investigación se puede desglosar en los siguientes puntos:1. Modelado del convertidor o sistema de convertidores.2. Síntesis de los controladores utilizando las técnicas de control seleccionadas para cada casuística.3. Simulación del sistema, obteniendo así sus características dinámicas, a la vez que se valida el controlador.4. Verificación experimental de los resultados de simulación.Las diferentes fases de la Tesis se han desarrollado siguiendo aproximadamente el orden de los capítulos del documento: El primer capítulo expone el alcance de la Tesis y el estado del arte en la tecnología de control de los sistemas que se trataran. En el segundo capítulo se exponen las ideas del seguimiento en la teoría del control.En el tercer capítulo se desarrolla la teoría básica del control no lineal, haciendo especial énfasis en el control en modo deslizante y el control de linealización por realimentación, que serán aplicados a diversos tipos de convertidores electrónicos de potencia.En el cuarto capítulo se aplican las técnicas de control no lineal a los rectificadores con elevado factor de potencia.En el quinto capítulo se trata de los onduladores y se desarrollan diversos controles no lineales para su control.En el sexto capítulo se trata de los filtros activos correctores de la distorsión harmónica de la corriente de red y diversos controles aplicados.En el séptimo capítulo se trata del diseño de controles para la paralelización de convertidores de potencia con consignas variables en el tiempo.El último capítulo aborda las conclusiones de la Tesis y los futuros caminos para la investigación en este campo abiertos por la Tesis doctoral. / The main objective of this Thesis was obtain new control strategies for simple power converters and for converters in parallel.We propose a methodology to synthesize controllers based in feedback linearization, using the converter state averaging. This technique presents the advantage of obtain simple implementation controllers, and that avoids the use of current sensors. This technique was successfully used in this work, with satisfying results for AC/DC converters and DC/AC converters. Good performance was obtained too in the control of multi-module systems, composed of some converters in parallel.The research objectives of the Thesis are the following:a) The controller synthesis, using sliding mode control and feedback linearization.b) The application of this control strategies to inverters, active filters and rectifiers with unity power factor.c) The extension of this controls to modular systems.d) The controller simulation and experimental verification, implementing the control in a DSP platform.Our research methodology was:a) The converter modeling.b) The controller synthesis, using the optimal control techniques for each purpose.c) The system simulation, obtaining its dynamic characteristics to validate the controller.d) The experimental verification of the simulation results.The different stages of the Thesis were developed following approximately the chapter's order of the Thesis document: The first chapter exposes the objectives of the Thesis. The state of the art in the control technology for the converters to study is presented too. The second chapter explains the main objectives in the control theory for signal following converters.The third chapter develops the basic non-linear control theory, with special emphasis in sliding mode control and feedback linearization control.In the fourth chapter the non-linear techniques are used for unity power factor rectifier control synthesis.In the fifth chapter we develop some non-linear controllers for inverters.In the sixth chapter some active filter controls are designed.In the seventh chapter we develop non-linear controllers for power converters in parallel.The conclusions and future perspectives are exposed in the last chapter.

Los solitones ópticos son paquetes de luz (haces y/o pulsos) que no se dispersan gracias al balance entre difracción/dispersión y no linealidad. Al propagarse e interactuar los unos con los otros muestran propiedades que normalmente se asocian a partículas. Las propiedades de los solitones ópticos en fibras ópticas y cristales han sido investigadas en profundidad durante las últimas dos décadas. Sin embargo, los solitones en mallas, o redes, ópticas, que podrían ser usados para procesado y direccionamiento totalmente óptico de señales, se han convertido en una nueva área de investigación. El principal objetivo de esta tesis es el estudio de nuevas técnicas para controlar solitotes en medios no lineales en mallas ópticas.El capítulo 2 se centra en ciertas propiedades de los solitones ópticos en medios no lineales cuadráticos. La primera sección presenta en detalle la existencia y estabilidad de tres familias representativas de solitones espacio temporales en dos dimensiones en series de frentes de onda cuadráticos no lineales. Se asume, además de la dispersión temporal del pulso, la combinación de difracción discreta que surge debido al acoplamiento débil entre frentes de onda vecinos. La otra sección da cuenta de la existencia y estabilidad de vórtices de solitones multicolores en retículo, consistentes en cuatro jorobas principales dispuestas en una configuración cuadrada. También se investiga la posibilidad de generarlos dinámicamente a partir de haces de entrada Gaussianos con vórtices anidados. La técnica de inducción de mallas ópticas ofrece un sinfín de posibilidades para la creación de configuraciones de guía de ondas con varios haces de luz no difractantes. El capítulo 3 presenta el concepto de estructuras reconfigurables ópticamente inducidas por haces no difractantes de Bessel mutuamente incoherentes en medios no lineales de tipo Kerr. Los acopladores de dos nucleos son introducidos y se muestra cómo calibrar las propiedades de conmutación de estas estructuras variando la intensidad de los haces de Bessel. El capítulo también discute varios escenarios de conmutación para solitones lanzados al interior de acopladores direccionales multinucleares ópticamente inducidos por apropiadas series de haces de Bessel. Es más, la propagación de solitones es investigada en redes reconfigurables bidimensionales inducidas ópticamente por series de haces de Bessel no difractantes. Se muestra que los haces anchos de solitones pueden moverse a través de redes con diferentes topologías casi sin pérdidas por radiación. Finalmente, se estudian las propiedades de las uniones X, que se crean a partir de dos haces de Bessel intersectantes. La respuesta no local de los medios no lineales puede jugar un papel importante en las propiedades de los solitones. El capítulo 4 trata el impacto de la no localidad en las características físicas exhibidas por los solitones que permiten los medios no lineales de tipo Kerr con una retícula óptica integrada. El capítulo investiga propiedades de diferentes familias de solitones en mallas en medios no lineales no locales. Se muestra que la no localidad de la respuesta no lineal puede afectar profundamente la movilidad de los solitones. Las propiedades de los solitones de gap también se discuten en el caso de cristales fotorefractivos con una respuesta de difusión no local asimétrica y en presencia de una malla inducida.El capítulo 5 trata del impacto de la no localidad en la estabilidad de complejos de solitones en medios no lineales de tipo Kerr uniformes. En primer lugar, se muestra que la diferente respuesta no local de los materiales tiene distinta influencia en la estabilidad de los complejos de solitones en el caso escalar. En segundo lugar, se da cuenta de una serie de resultados experimentales sobre solitones multipolares escalares en medios no lineales fuertemente no locales en 2D, incluyendo solitones dipolares, tripolares y de tipo pajarita, organizados en series de puntos brillantes fuera de fase. Finalmente, el capítulo estudia la interacción entre la no linealidad no local y el acoplamiento vectorial, enfatizando especialmente la estabilización de efectos vectoriales en complejos de solitones en medios no lineales no locales.Por último, el capítulo 6 resume los principales resultados obtenidos en la tesis y discute algunas cuestiones abiertas. / Optical solitons are light packets (beams and/or pulses) that do not broaden because of the proper balance between diffraction/dispersion and nonlinearity. They propagate and interact with one another while displaying properties that are normally associated with real particles. The properties of optical solitons in optical fibers and crystals have been investigated comprehensively during the last two decades. However, solitons in optical lattices, which might be used for all-optical signal processing and routing have recently emerged a new area of research. The main objective of this thesis is the investigation of new techniques for soliton control in nonlinear media with/without an imprinted optical lattice. Chapter 2 focuses on properties of optical solitons in quadratic nonlinear media. The first section presents in detail the existence and stability of three representative families of two-dimensional spatiotemporal solitons in quadratic nonlinear waveguide arrays. It is assumed in addition to the temporal dispersion of the pulse, the combination of discrete diffraction that arises because of the weak coupling between neighboring waveguides. The other section reports on the existence and stability of multicolor lattice vortex solitons, which comprise four main humps arranged in a square configuration. It is also investigated the possibility of their dynamical generation from Gaussian-type input beams with nested vortices. The technique of optical lattice induction opens a wealth of opportunities for creation of waveguiding configurations with various nondiffracting light beams. Chapter 3 puts forward the concept of reconfigurable structures optically induced by mutually incoherent nondiffracting Bessel beams in Kerr-type nonlinear media. Two-core couplers are introduced and it is shown how to tune the switching properties of such structures by varying the intensity of the Bessel beams. The chapter also discusses various switching scenarios for solitons launched into the multi core directional couplers optically-induced by suitable arrays of Bessel beams. Furthermore, propagation of solitons is investigated in reconfigurable two-dimensional networks induced optically by arrays of nondiffracting Bessel beams. It is shown that broad soliton beams can move across networks with different topologies almost without radiation losses. Finally, properties of X-junctions are studied, which are created with two intersecting Bessel beams.Nonlocal response of nonlinear media can play an important role in properties of solitons. Chapter 4 treats the impact of nonlocality in the physical features exhibited by solitons supported by Kerr-type nonlinear media with an imprinted optical lattice. The chapter investigates properties of different families of lattice solitons in nonlocal nonlinear media. It is shown that the nonlocality of the nonlinear response can profoundly affect the soliton mobility. The properties of gap solitons are also discussed for photorefractive crystals with an asymmetric nonlocal diffusion response and in the presence of an imprinted optical lattice.Chapter 5 is devoted to the impact of nonlocality on the stability of soliton complexes in uniform nonlocal Kerr-type nonlinear media. First, it is shown that the different nonlocal response of materials has different influence on the stability of soliton complexes in scalar case. Second, experimental work is reported on scalar multi-pole solitons in 2D highly nonlocal nonlinear media, including dipole, tripole, and necklace-type solitons, organized as arrays of out-of-phase bright spots. Finally, the chapter addresses the interplay between nonlocal nonlinearity and vectoral coupling, specially emphasizing the stabilization of vector effects on soliton complexes in nonlocal nonlinear media.Finally, Chapter 6 summarizes the main results obtained in the thesis and discusses some open prospects.

La presente investigación contempla el diseño de 2 estructuras de 10 pisos, una hecha de concreto convencional y otra de un concreto ligero de arcilla expandida, cabe mencionar que para el diseño y análisis de la estructura de concreto ligero se han considerado criterios del ACI 213R para posteriormente ser verificados con las normativa peruana (norma E030 y E060); sin embargo, analizar una edificación hecha con un material que no ha sido usado con objetivo sismo resistente en nuestra nación, tiene la necesidad de ser evaluado con un método más preciso que el análisis lineal estipulado en nuestra normativa E030. Para este caso, el método de evaluación sísmico está en base al diseño por desempeño que contempla un análisis estático no lineal, el cual permite ver a mejor detalle las diferencias en el comportamiento estructural de ambas edificaciones luego de superar su estado lineal. El objetivo de evaluar ambas estructuras es el de evidenciar la influencia que tiene el uso del concreto ligero en el diseño estructural, comportamiento no lineal, desempeño sísmico y costos en comparación de una estructura de concreto convencional. Tras la evaluación por desempeño sísmico se determinó que, para este caso en específico, las edificaciones convencional y de concreto ligero no cumplen con todos los objetivos de desempeño planteados para una vivienda multifamiliar; sin embargo, la estructura de concreto ligero presenta una mejor respuesta dinámica en comparación de la estructura convencional debido a su principal propiedad, el de presentar un menor peso, que dio como resultados valores de pseudoaceleración mayores al de la estructura de concreto convencional. Finalmente se hace una comparación de costos, donde no se vio mucho ahorro al usar un concreto ligero, pero que este resultado se podría optimizar si se usara el concreto convencional y ligero de forma mixta en una edificación, teniendo en cuenta que el concreto ligero si se puede usar en elementos estructurales que resistan fuerzas sísmicas. / The present investigation contemplates the design of 2 structures of 10 floors, one made of conventional concrete and another of a lightweight concrete of expanded clay, it is worth mentioning that for the design and analysis of the structure of light concrete, criteria of the ACI 213R have been considered for subsequently be verified with Peruvian regulations (E030 and E060); However, to analyze a building made with a material that has not been used with a resistant earthquake objective in our nation, needs to be evaluated with a more precise method than the linear analysis stipulated in our E030 regulations. For this case, the seismic evaluation method is based on the performance design that contemplates a non-linear static analysis, which allows us to see in greater detail the differences in the structural behavior of both buildings after overcoming their linear state. The objective of evaluating both structures is to demonstrate the influence of the use of lightweight concrete in structural design, non-linear behavior, seismic performance and costs in comparison to a conventional concrete structure. After the evaluation for seismic performance, it was determined that, for this specific case, conventional and light concrete buildings do not meet all the performance objectives set for a multi-family home; however, the lightweight concrete structure has a better dynamic response compared to the conventional structure due to its main property, that of presenting a lower weight, which resulted in pseudo-acceleration values greater than that of the conventional concrete structure. Finally, a cost comparison is made, where there was not much savings when using a lightweight concrete, but that this result could be optimized if conventional and lightweight concrete is used mixed in a building, taking into account that the lightweight concrete does It can be used in structural elements that resist seismic forces. / Tesis

La presente tesis trata de demostrar que la norma peruana de diseño sismoresitente debe evolucionar y tener mayores exigencias en instituciones de uso esencial, por lo que se evaluará los daños obtenidos mediante un diseño con la Norma E-030 y el ACT-40 ante diferentes niveles sísmicos a los bloques A, B y C de la facultad de Ingeniería Agrícola de la UNALM, para ello en el primer capítulo se explicará la evolución de la norma de diseño sismoresistente E-030 y de algunas normas internacionales como el ATC. En el capítulo 2, se dará a conocer la clasificación de los parámetros de desempeño que tienen las estructuras según el código ATC-40 para el diseño por desempeño. En el siguiente capítulo, se presentarán los bloques diseñados. Mientras que en el capítulo 4 y 5 se realizará un análisis y diseño estructural con la Norma E030 y el ATC-40, respectivamente. Finalmente, en el capítulo 6 Y 7 se presentará una comparación entre los niveles de daños producidos en los elementos mediante el monitoreo de las deformaciones (giros y desplazamientos) comprándolas con los límites de aceptación de las normas mencionadas anteriormente. / This thesis tries to demonstrate that the Peruvian standard of earthquake-resistant design must evolve and have greater demands in institutions of essential use, so that the damages obtained through a design with Standard E-030 and ACT-40 will be evaluated at different levels Seismic blocks A, B and C of the Faculty of Agricultural Engineering of the UNALM, for this in the first chapter the evolution of the E-030 earthquake resistant design standard and some international standards such as the ATC will be explained. In chapter 2, the classification of performance parameters that structures have according to the ATC-40 code for performance design will be announced. In the next chapter, the designed blocks will be presented. While in Chapter 4 and 5 an analysis and structural design will be carried out with Standard E030 and ATC-40, respectively. Finally, in chapter 6 and 7 a comparison will be presented between the levels of damage caused to the elements by monitoring the deformations (turns and displacements) by buying them with the limits of acceptance of the aforementioned standards. / Tesis

El Perú es un país susceptible a desastres naturales, hecho evidenciado con el terremoto de Pisco en 2007 y el fenómeno de El Niño Costero en 2017. Ante la ocurrencia de un desastre surge una cantidad considerable y variada de ayuda proveniente de distintos lugares: INDECI, empresas privadas, ciudadanía y ayuda internacional. Es posible identificar una demanda de bienes de ayuda diferenciada entre las zonas afectadas; sin embargo, el plan logístico del INDECI no indica un procedimiento de distribución de ayuda humanitaria con sustento científico. Ante esto, en el presente proyecto se propone un modelo de programación no lineal entero mixto que servirá como base para generar un plan de distribución de ayuda humanitaria a gran escala de manera automática, abarcando los niveles nacional y regional luego de un desastre. Asimismo, dado que en escenarios reales el tiempo de ejecución de métodos para encontrar soluciones para este modelo es limitado, se propone el diseño e implementación de un algoritmo genético, el cual es un algoritmo de optimización metaheurístico basado en principios evolutivos que se caracteriza por obtener soluciones aproximadas con un tiempo de ejecución menor al de métodos exactos, y permiten generar poblaciones de posibles soluciones para evaluar múltiples objetivos de optimización como la minimización de la inequidad en la distribución y el costo de transporte. Para probar el método exacto y metaheurístico se generará información a partir de datos disponibles del INDECI y la simulación de datos de prueba a partir de distribuciones de probabilidad. Asimismo, se realizará una comparación entre estos métodos, buscando obtener con el algoritmo genético una efectividad aproximada al del método exacto en un tiempo de ejecución mucho menor, y con el objetivo de conocer a partir de qué tamaño de problema es preferible el uso del algoritmo genético. Finalmente, como cada plan de distribución dependerá de las características del desastre a analizar, se propone la implementación de una interfaz de software para la entrada y visualización de información.

Los problemas de optimización no lineal que poseen una gran cantidad de variables, ecuaciones y no linealidades, suelen presentar un considerable desafío matemático. Si bien existen numerosas plataformas de software para su formulación y resolución, muchas poseen costosas licencias propietarias. Además, aun contando con las herramientas más sofisticadas suele necesitarse un considerable esfuerzo de programación (reformulaciones, descomposiciones, etc.) para implementar y resolver este tipo de modelos. En esta tesis se propone confeccionar una herramienta propia de optimización no lineal basada en metaheurísticas, empleando recursos de software libre, que permitan al grupo realizar proyectos de investigación y transferencia sin depender de los costos asociados a las licencias de las herramientas comerciales. En los últimos años, las metaheurísticas basadas en poblaciones han tomado gran relevancia debido a su eficiencia, facilidad de programación, habilidad para resolver una amplia variedad de problemas y posibilidad de combinarse con otros algoritmos para mejorar sus prestaciones. En este trabajo, se implementó una de estas técnicas, la optimización por enjambre de partículas (PSO), para programar y resolver problemas de optimización no lineal. Dado que la optimización con PSO suele resultar computacionalmente costosa, se paralelizó el algoritmo sobre placas gráficas (GPU) de manera de explotar el paralelismo implícito de la técnica y aprovechar el amplio acceso a estos dispositivos de bajo costo disponibles en las computadoras de escritorio modernas. El PSO implementado, en sus versiones serie y paralelo, se testeó con funciones benchmark de diferente dificultad, con y sin restricciones, ampliamente utilizadas en la literatura. También, se lo aplicó a modelos más complejos y de mayor escala del área de la ingeniería química. En todos los casos se observaron desempeños aceptables, tanto respecto de la calidad de las soluciones halladas como de las aceleraciones obtenidas. / Nonlinear optimization problems, with medium/large number of variables, equations and nonlinearities, usually present a significant mathematical challenge. Despite there are many technologies for their formulation and resolution, the most competitive ones, have expensive proprietary licenses. Moreover, even counting with these commercial tools, usually a considerable additional programming effort is required (reformulations, decompositions, etc.) to implement and solve this type of models. This thesis proposes the development of a non-linear optimization tool based on metaheuristics using free software resources, to allow our group making research and transference projects without depending on the costs associated with commercial licenses. In recent years, population based metaheuristics acquired relevance because of their efficiency, ease of programming, ability to solve a wide range of problems and possibility to combine with others algorithms to improve performance. In this work, one of these techniques, the particle swarm optimization algorithm (PSO) is implemented to program and solve non-linear optimization problems. Since optimization with PSO is often computationally expensive, the algorithm was parallelized on Graphic Processing Units (GPU) in order to exploit the implicit parallelism of this technique and take advantage of the wide access to these low-cost devices available in modern desktop computers. The implemented PSO, in its serial and parallel versions, was tested with benchmark functions of different difficulty, with and without constraints, widely used in the optimization literature. It was also applied to more complex and larger-scale models of the chemical engineering discipline. In all cases, the optimizer provided acceptable performance regarding solution quality and speedups.

El presente trabajo de Tesis muestra tres metodologías distintas para obtener la composición más eficiente de un portafolio de acciones a través de la optimización matemática, a partir de la media, varianza y asimetría, de algunas acciones seleccionadas del Índice Selectivo de la Bolsa de Valores de Lima, dichas metodologías parten de la ampliación de la Teoría de Portafolios Eficientes de Markowitz. Las acciones fueron seleccionadas teniendo en consideración la antigüedad de su cotización en la Bolsa de Valores de Lima, puesto que se trabaja con precios de acciones semanales, aquellas que recientemente cotizan en bolsa no tienen información suficiente para obtener matrices de varianza/covarianza y asimetría/coasimetría, adecuadamente definidas. La primera metodología de solución genera portafolios que se encuentran en la Superficie Eficiente, es decir portafolios que no pueden mejorar en alguna de las variables (media, varianza o asimetría) sin desmejorar en otra, la selección de cualquiera de ellos dependerá de las características del inversionista, como el nivel de aversión al riesgo, entre otros. La segunda metodología es la optimización Lexicográfica, basada en la optimización sucesiva de la media, varianza y asimetría, teniendo siempre como restricciones los parámetros obtenidos en la optimización anterior. Dado que el orden de las optimizaciones influye en la solución final, se aplicó la metodología bajo todas las combinaciones posibles. Los portafolios que se obtuvieron fueron soluciones de esquina, y en la mayoría de los casos no hubo cambio desde la primera optimización. La tercera metodología es la optimización por Niveles Objetivo, donde se plantean objetivos deseables de media, varianza y asimetría, que en nuestro caso fueron los obtenidos de los portafolios del Índice General de la Bolsa de Valores de Lima y del Índice Selectivo de la Bolsa de Valores de Lima. El portafolio solución superó en todos los casos los índices objetivo.

La gran mayoría de estructuras de hormigón armado compuestas por elementos lineales desarrolla esfuerzos combinados que incluyen el esfuerzo cortante. Además, algunos colapsos estructurales han sido debidos a situaciones de acoplamiento de esfuerzos que han llevado a la estructura a un fallo frágil a cortante. Por ello, resulta necesario disponer de modelos de análisis de elementos lineales que incluyan al efecto del esfuerzo cortante correctamente. El análisis y el dimensionamiento de las estructuras de hormigón armado se ha realizado tradicionalmente tratando por separado los esfuerzos aplicasdos. En la actualidad, existen pocos elementos unidimensionales de análisis no lineal que capten adecuadamente el efecto queproduce el esfuerzo cortante. La fisura diagonal, la transmisión del cortante a través de la armadura transversal o la zona no fisurada, y el fallo final del elemento, son aspectos que un modelos de cortante debe incluir eficazmente. El objetivo de esta tesis doctoral es el de modelizar el comportamiento resistente de elementos lineales de hormigón armado incluyendo el efecto del esfuerzo cortante. Se presenta un modelo teórico que considera simultáneamente los esfuerzos axil, flector y cortante. Se propone una nueva hipótesis cinemática para el comportamiento seccional que permite estudiar el efecto de acoplamiento entre las tensiones normales y tangenciales. Esta nueva hipótesis recibe el nombre de hipótesis cinemática para el comportamiento seccional que permite estudiar el efecto de acoplamiento entre las tensiones normales y tanagenciales. Esta nueva hipótesis de correción de cortante por ser el término dependiente del esfuerzo cortante el que se corrige. La hipótesis de corrección de cortante incluye una función de interpolación general, que configura el denominado modelo general de corrección de cortante. Además, se plantea otra función de interpolación más sencilla. / Navarro Gregori, J. (2010). Modelización de elementos lineales de hormigón armado incluyendo el efecto del esfuerzo cortante [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/7342