[EN] Prestressed hollow core slabs are precast concrete elements used for floors when large span and high load level are required, due to their high ratio between height and available span. Hollow core slabs are manufactured in industrial facilities, therefore finding optimal geometries and reinforcement configurations are feasible thanks to their repeatable production process. Few research works have been focused on geometry and reinforcement optimization for hollow core slabs, and no one was related to their optimization under fire conditions. Based on what was observed in the state of the art of this research, this paper applies the theory called simulated annealing optimization (Simulated Annealing, SA). This theory tries to minimize an objective function based on a cost structure. This heuristic technique was chosen to reach the aim of the work using the maximum number of variables to define the cross-section and the reinforcement configuration. All the Spanish standards requirements were cheeked. The experimental plan is based on finding optimal geometries of hollow core slabs considering requirements in the fire situation for 30, 60, 90 and 120 minutes of fire resistant ratio, compared with more representative commercial manufacturer series. The study was carried out using 2.0 kN / m2 of dead load and 5.0 kN / m2 of live load. To achieve the objective, the SA algorithm was calibrated, establishing a movement of 6 variables with an initial temperature calculated for an initial acceptance of 60%. A Markov chain length of 1000 was established, with a stop condition that freezes the algorithm when the last Markov chain obtain an accepted solution ratio lower than 0.8%. The cooling schedule fixed was a temperature decrease of 0.95% from the previous temperature step. A sensibility analysis was performed, studying the influence on the solution of the concrete price fluctuations, the strength of the materials used, as well as the layout and number of hollows. Hollows geometry was also varied depends on the manufacturing technology employed. As a result, hollow core slab designs which fulfill with all standard requirements, at room temperature and in the fire situation, were obtained. These new designs can reach an economic reduction cost from 7.21 % to 21.45 %. / [ES] Las placas alveolares pretensadas son elementos prefabricados de hormigón armado pretensado, que se utilizan como elemento resistentes en forjados unidireccionales, cuando se requiere cubrir grandes luces y con un nivel de carga elevado, ya que la relación canto del elemento con respecto a la luz cubierta es muy alto. Las placas alveolares son productos industrializados para edificación, por tanto, su materialización se realiza en instalaciones industriales, lo que hace que la búsqueda de geometrías y armados óptimos, para la misma, sea factible dada la repetitividad en la producción. Son pocos los trabajos de investigación que se han encaminado hacia la búsqueda de la optimización geométrica y del armado de las placas alveolares, y ninguna hacia la optimización de placas alveolares en situación accidental de incendio. A partir de lo observado en el estado del arte de la investigación, este trabajo aplicará la teoría de optimización denominada cristalización simulada (Simulated Annealling SA), con ella se buscará minimizar una función objetivo, basada en una estructura de costes. Esta técnica heurística se ha elegido para plantear el problema con el mayor número posible de variables, definiendo la geometría de la sección transversal y el armado, realizándose las comprobaciones que establece la norma española. El plan experimental se basa en la búsqueda de geometrías de placa alveolar óptimas teniendo en cuenta los requerimientos en situación accidental de incendio a 30, 60, 90 y 120 minutos, con relación a la serie de placas de un fabricante, tomado como referencia sus tipos de la serie de placas de canto 25 cm más representativos Para alcanzar este objetivo, se ha calibrado el algoritmo SA, estableciendo un movimiento de 6 variables, con una temperatura inicial calculada para una aceptación inicial del 60%, se ha establecido una longitud de cadena de Markov de 1000, con un criterio de parada que congela el algoritmo cuando la última cadena de Markov pase de un porcentaje de soluciones aceptadas inferior al 0.8%, marcando un patrón de enfriamiento del 0,95% respecto a la temperatura anterior. Se ha realizado un estudio de la sensibilidad de la solución en función de la variación del precio del hormigón, así como con la variación de la resistencia característica del material de la placa, disposición y tipo de armado y del número de alveolos. También se ha variado la geometría de los alveolos teniendo en cuenta la tecnología de fabricación a emplear. Como resultado se han obtenido geometrías de placa que cumplen todos los requerimientos normativos en situación permanente y transitoria, así como en situación accidental de incendio, con unas reducciones de coste medio económico en el caso menor del 7.21 %, hasta un máximo del 21.45%. / [CA] Les lloses alveolars pretensades son elements prefabricats de formigó armat pretensat, que s'utilitzen com element resistents en forjats unidireccionals, quan se requereix cobrir grans llums i en un nivell de carrega elevada, ja que la relació cant de l'element en respecte a la llum coberta es molt alt. Les plaques alveolars son productes industrialitzats per a edificació, per tant, la seua materialització se realitza en instal¿lacions industrials, lo que fa que la busca de geometries i armats òptims, per a la mateixa, siga factible doneu la repetibilitat en la producció. Son pocs els treballs d'investigació que s'han encaminat cap a la busca de l'optimització geomètrica i de l'armat de les plaques alveolars, i ninguna cap a l' optimització de plaques alveolars en situació accidental d'incendi. A partir de lo observat en l'estat de l'art de la investigació, este treball aplicarà la teoria d' optimització denominada cristal¿lització simulada (Simulated Annealling SA), en ella se buscarà minimitzar una funció objectiva, basada en una estructura de costs. Esta tècnica heurística s'ha elegit per a plantejar el problema en el major numero possible de variables, definint la geometria de la secció transversal i l'armat, realitzant-se les comprovacions que estableix la norma espanyola. El pla experimental se basa en la busca de geometries de placa alveolar optimes tenint en conte els requeriments en situació accidental d'incendi a 30, 60, 90 i 120 minuts, en relació a la sèrie de plaques d'un fabricant, pres com referencia els seus tipos de la sèrie de plaques de cant 25 cm mes representatius. L'estudi se realitza per a una carrega morta de 2.0 kN/m2 i una sobrecarrega d'us de 5.0 kN/m2. Per a obtindré este objectiu, s'ha calibrat l'algoritme SA, establint un moviment de 6 variables, en una temperatura inicial calculada per a una acceptació inicial del 60%, s'ha establert una longitud de cadena de Markov de 1000, en un criteri de parada que congela l'algoritme quan l'ultima cadena de Markov passa de un percentatge de solucions acceptades inferior al 0.8%, marcant un patró de refredat del 0,95% respecte a la temperatura anterior. S'ha realitzat un estudi de la sensibilitat de la solució en funció de la variació del preu del formigó, aixina com en la variació de la resistència característica del material de la placa, disposició i tipo d'armat i del numero d'encaixos. També s'ha variat la geometria dels encaixos tenint en conte la tecnologia de fabricació a amprar. Com resultat s'han obtingut geometries de placa que compleixen tots els requeriments normatius en situació permanent i transitòria, aixina com en situació accidental d'incendi, en unes reduccions de cost mig econòmic en el cas menor del 7.21 %, fins un màxim del 21.45%. / Saura Arnau, H. (2015). OPTIMIZACIÓN DE LOSAS ALVEOLARES PRETENSADAS EN SITUACIÓN ACCIDENTAL DE INCENDIO [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/57954

[ES] La evaluación de los recursos hídricos es una pieza clave para la solución sostenible de problemas que la sociedad enfrenta día con día relacionados con la disponibilidad del agua. Para distribuir los recursos disponibles en una región y gestionarlos correctamente, dada su distribución tanto espacial como temporalmente errática, es necesario primero cuantificarlos y posteriormente definir planes de actuación. Es así, que la evaluación de recursos hídricos es considerada como el punto de partida para la planificación y la gestión del agua, y la base para el análisis del impacto de fenómenos como las sequías y el cambio climático. Por todo lo anterior, la evaluación de recursos hídricos debe ser un instrumento confiable que dé fortaleza en la toma de decisiones; ya que, si la base no es lo suficientemente robusta, las decisiones tomadas a partir de ella tampoco serán fiables. El principal instrumento utilizado para la evaluación de recursos hídricos son los modelos hidrológicos, ya que permiten el análisis del ciclo del agua a escala de cuenca a través de expresiones matemáticas. La modelación hidrológica ha sido utilizada con otros propósitos además de la evaluación de recursos hídricos, el más recurrido: la predicción y control de crecidas, cuya metodología y estudios de casos son muy extensos en la literatura. No obstante, ante el problema de la evaluación de recursos hídricos, las referencias en la literatura suelen ser escasas y más aún, cuando los sistemas son complejos y han sufrido alteraciones de origen antrópico que modifican su estado natural invalidando la aplicación directa de los modelos hidrológicos para este fin. En esta investigación se analizan y proponen metodologías específicas para las diferentes casuísticas presentes en la evaluación de recursos hídricos: en sistemas naturales, sistemas regulados con altos índices de explotación y sistemas que presenten una fuerte influencia de la componente subterránea. La propuesta demanda el uso acoplado de modelos precipitación-escorrentía (MPE); por un lado, con un modelo de simulación de la gestión (MSG), y por el otro, con un modelo distribuido para la simulación de acuíferos. Este planteamiento permite cuantificar los recursos disponibles en la cuenca tomando en cuenta las interacciones que suceden entre los elementos del sistema, permitiendo que procesos como el de la restitución de caudales a régimen natural no sean estrictamente necesarios. Para su análisis fueron seleccionados tres casos de estudio representativos, uno por cada tipo de problema. Los sistemas no regulados están representados por nueve cuencas de cabecera distribuidas en el sistema de explotación del Duero y el Júcar, seleccionadas cuidadosamente en función sus características hidrológicas y la calidad de la información disponible. La propuesta desarrollada para los sistemas regulados se aplicó al sistema de explotación del Júcar caracterizado por presentar una gran capacidad de regulación y altos índices de explotación. Finalmente, uno de los casos más complejos donde la componente subterránea juega un papel fundamental en la evaluación de los recursos hídricos es la cabecera del Guadiana, donde hasta la actualidad se siguen sufriendo las consecuencias de una mala gestión y un total desconocimiento de las interacciones que suceden en el sistema. Como una de las aportaciones destacadas de esta investigación, se presenta el desarrollo de una aplicación informática para la calibración de MPE, compatible con las herramientas utilizadas en la evaluación de recursos hídricos en cualquiera de los casos presentados. En síntesis, esta tesis doctoral recoge una propuesta científico-técnica completa para enfrentar el problema de la evaluación de recursos hídricos a través de la modelación hidrológica, abordando todo el abanico de posibles problemáticas presentes en los sistemas de recursos hídricos. Además, propone un uso concatenado de técnicas informáticas que permiten aplicar las metodologías propuestas y los modelos de simulación implementados, todo esto incluido dentro de un Sistema Soporte a la Decisión (AQUATOOL). / [EN] Water resources assessment is a key to the sustainable solution of problems that society faces everyday related to water availability. In order to distribute the available resources in a region and manage them properly, given their erratic spatial and temporal distribution, it is necessary first to quantify them and then to define action plans. Hence, water resources assessment is considered as the starting point for water planning and management, and the basis for the analysis of the impact of phenomena such as droughts and climate change. For all these reasons, water resources assessment must be a reliable instrument that provides strength in decision-making. If the basis is not sufficiently robust, the decisions taken based on it will not be reliable either. The main approach to water resources assessment is through hydrological models, since they allow the analysis of the water cycle on a basin scale with mathematical expressions. Hydrological modeling has been used for other purposes besides water resources assessment, being the most commonly used forecasting and flood control, whose methodology and case studies are very extensive in the literature. Nevertheless, faced with the problem of water resources assessment, the literature references are often scarce and even more so when the systems are complex and have suffered alterations of anthropic origin that modify their natural state, invalidating the direct application of hydrological models for this purpose. This research analyses and proposes specific methodologies for the different case studies in water resources assessment: natural systems, regulated systems with high exploitation rates and systems with strong groundwater component influence. The proposal requests the coupled use of rainfall-runoff models (RRM). On one side, with a management simulation model, and on the other side with a distributed model for the simulation of aquifers. This approach allows quantifying the available resources in the basin by taking into account the interactions that occur between the elements of the system, allowing processes as that of the restitution of flows to natural regime are not strictly necessary. Three representative case studies were selected for analysis, one for each type of problem. The non-regulated systems are represented by nine headwater basins distributed in the Duero and Jucar exploitation system, carefully selected according to their hydrological characteristics and the quality of the available information. The proposal developed for the regulated systems was applied to the Júcar exploitation water system, which is characterized by a great capacity for regulation and high exploitation rates. Finally, one of the most complex cases where the groundwater component plays a key role in the evaluation of water resources is the headwaters of the Guadiana basin, where to this day the consequences of poor management and a total lack of knowledge of the interactions that occur in the system persist. a computer application for the calibration of RRM, compatible with the tools used in the water resources assessment in any of the cases presented. In summary, this PhD thesis includes a complete scientific-technical proposal to face the problem of water resources assessment through hydrological modelling, addressing the whole range of possible problems present in water resources systems. Furthermore, it proposes a combined use of computer techniques that allow the application of the proposed methodologies and the implemented simulation models, all this included within a Decision Support System (AQUATOOL). / [CA] L'avaluació dels recursos hídrics és una peça clau per a la solució sostenible de problemes que la societat afronta dia amb dia relacionats amb la disponibilitat de l'aigua. Per a distribuir els recursos disponibles en una regió i gestionar-los correctament, donada la seua distribució tant espacial com temporalment erràtica, és necessari primer quantificar-los i posteriorment definir plans d'actuació. És així, que l'avaluació de recursos hídrics és considerada com el punt de partida per a la planificació i la gestió de l'aigua, i la base per a l'anàlisi de l'impacte de fenòmens com les sequeres i el canvi climàtic. Per tot l'anterior, l'avaluació de recursos hídrics ha de ser un instrument confiable que done fortalesa en la presa de decisions; ja que, si la base no és prou robusta, les decisions preses a partir d'ella tampoc seran fiables. El principal instrument utilitzat per a l'avaluació de recursos hídrics són els models hidrològics, ja que permeten l'anàlisi del cicle de l'aigua a escala de conca a través d'expressions matemàtiques. La modelació hidrològica ha sigut utilitzada amb altres propòsits a més de l'avaluació de recursos hídrics, el més recorregut: la predicció i control de crescudes, la metodologia i estudis de casos de la qual són molt extensos en la literatura. No obstant això, davant del problema de l'avaluació de recursos hídrics, les referències en la literatura solen ser escasses i més encara, quan els sistemes són complexos i han patit alteracions d'origen antròpic que modifiquen el seu estat natural invalidant l'aplicació directa dels models hidrològics per a este fi. En esta investigació s'analitzen i proposen metodologies específiques per a les diferents casuístiques presents en l'avaluació de recursos hídrics: en sistemes naturals, en sistemes regulats amb alts índexs d'explotació i sistemes que presenten una forta influència de la component subterrània. La proposta demanda l'ús acoblat de models precipitació-escolament (MPE) ; d'una banda, amb un model de simulació de la gestió, i per l'altre, amb un model distribuït per a la simulació d'aqüífers. Este plantejament permet quantificar els recursos disponibles en la conca tenint en compte les interaccions que hi ha entre els elements del sistema, permetent que processos com el de la restitució de cabals a règim natural no siguen estrictament necessaris. Per a la seua anàlisi van ser seleccionats tres casos d'estudi representatius, u per cada tipus de problema. Els sistemes no regulats estan representats per nou conques de capçalera distribuïdes en el sistema d'explotació del Duero i el Xúquer, seleccionades cuidadosament en funció les seues característiques hidrològiques i la qualitat de la informació disponible. La proposta desenvolupada per als sistemes regulats es va aplicar al sistema d'explotació del Xúquer caracteritzat per presentar una gran capacitat de regulació i alts índexs d'explotació. Finalment, un dels casos més complexos on la component subterrània juga un paper fonamental en l'avaluació dels recursos hídrics és la capçalera del Guadiana, on fins a l'actualitat es continuen patint conseqüències degut a una mala gestió i un total desconeixement de les interaccions que es donen en el sistema. Com una de les aportacions destacades d'esta investigació, es presenta el desenvolupament d'una aplicació informàtica per a la calibració de MPE, compatible amb les ferramentes emprades en l'avaluació de recursos hídrics en qualsevol dels casos presentats. En síntesi, esta tesi doctoral arreplega una proposta cientificotècnica completa per a afrontar el problema de l'avaluació de recursos hídrics a través de la modelació hidrològica, abordant totes les possibles problemàtiques presents en els sistemes de recursos hídrics. A més, proposa un ús concatenat de tècniques informàtiques que permeten aplicar les metodologies proposades i els models de simulació implementats, tot açò inclòs dins d'un Sistema de Suport a la Decisió (AQUATOOL). / Al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología de México (CONACyT) y a la Secretaría de Innovación, Ciencia y Desarrollo Tecnológico del Estado de Michoacán (SICDET) por el financiamiento otorgado para la realización de mis estudios de doctorado. / García Romero, L. (2020). Propuesta y análisis de metodologías para la evaluación de recursos hídricos mediante modelos precipitación-escorrentía [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/153150

[EN] A piezoelectric device has the capability of converting electrical energy into vibrational energy and vice versa it can be used in a direct and inverse effect. At present piezoelectricity is found in many applications from daily use devices to spatial technology, and recently, thanks to nano-materials and the development of MEMS devices (Micro-Electro-Mechanical-Systems) a wide field of applications for piezoelectric materials opens. The traditional piezoelectric ceramics materials are produced by means of complicate expensive production processes and infrastructures, which limit their use. Due to that, the use of economic and easily manufacture materials are attracting attention. For this PhD, we chose a thin film commercial material made of base polymer with a high resistivity and low polarity. This thesis is based on the optimization process of piezoelectric materials from foam polymers. Specifically, it's investigated its transformation into a piezoelectric material, its characterization and process improvement measures. Different comparative response of the material are presented aimed to future applications. It worked with a commercial foam polymer without reference from its use. This polymer has low cost and excellent mechanical properties, like flexibility, shape ability and high piezoelectric constants. The material is produced in large sizes and it is used in vibrational attenuation applications. The most usual application is like thermal insulation. The thesis begins with an experimental part where there is a review of the measurement setup. Non treated material is characterized and then improvements of the activation and measurements systems are presented. In the experimental part the characteristics of the materials used and the different techniques used for characterization are described. The transformation of the polymer into a piezoelectric material by different methods of corona discharge, different electrode fabrication and measurements are explained. Also-each experimental assembly with their measurements is shown on many samples to study its behaviour. Laser interferometry measurements performed by two different teams are shown. These measurements were made in our laboratories and at the Delft University (The Netherlands). As a consequence of all these developments on this thesis we propose better characterization systems and some ways to improve the piezoelectric constant response of piezoelectric materials made from foam polymers. The structural modification of the materials to make piezoelectric samples with excellent characteristics is described. This transformation at present can be made by production companies and their implementation is possible without expensive costs. The main objective was the major understanding of the mechanical-electrical interaction of the material and to reach the limits of their capabilities for future appropriate applications. Modelling of internal process has been carried out with two different models that agree with each other. Although direct measurement of some magnitudes was not possible, at least, both models have shown the coherency of measurement data. / [ES] Un dispositivo piezoeléctrico tiene la capacidad de convertir energía eléctrica en energía mecánica o viceversa, aprovechando su efecto directo e inverso. En la actualidad la piezoelectricidad encuentra aplicaciones en dispositivos de uso cotidiano hasta tecnología espacial y recientemente, con el auge de los nano-materiales y el desarrollo de dispositivos MEMS (Sistemas-Micro-Electro-Mecánicos) se abre un campo de desarrollo infinito para los materiales piezoeléctricos. Los materiales piezoeléctricos tradicionales cerámicos que abarcan gran parte de las aplicaciones, se fabrican mediante procesos complejos de producción con infraestructuras y costes elevados. Por ello, cobra interés el uso de materiales más económicos y fácilmente procesables. Esa es la razón por la cual en esta tesis se optó por un material comercial formado por un polímero base con alta resistividad y baja polaridad, en forma de lámina delgada y con las propiedades mecánicas de un film plástico. La presente tesis tiene por objeto el proceso de optimización de materiales piezoeléctricos basados en polímeros espumados. En particular, se investiga su transformación en un material piezoeléctrico, su caracterización y la mejora del proceso, presentándose medidas experimentales y diferentes comparativas de respuesta del material para futuras aplicaciones. Se trabajó con un polímero espumado comercial de bajo coste y con propiedades mecánicas que no se pueden encontrar en otros materiales piezoeléctricos como flexibilidad, capacidad de adquirir diversas formas y su elevada constante piezoeléctrica. Este material base se produce en grandes cantidades y se utiliza en aplicaciones para atenuación de vibraciones y como aislante térmico. Pertenece a la familia de las espumas de poliolefinas. La tesis aborda una primera parte experimental donde se revisan todos los montajes realizados para medidas y se presentan las caracterizaciones del material sin tratar y una segunda parte de optimización tanto de los sistemas de activación y de medida como de las propiedades de los materiales obtenidos. En la parte experimental se presentan las características de los materiales tratados y las diferentes técnicas utilizadas para su caracterización, luego se describe el montaje experimental inicial con que se comenzó la investigación y se explica la transformación del polímero en un material piezoeléctrico por diversos métodos de carga por descargas corona, fases de conformado de electrodos y medidas. También se presenta cada montaje experimental con su correspondiente medida en diferentes muestras, para estudiar su comportamiento. Se incorpora la medida por medio de interferometría láser realizada por dos equipos diferentes con la colaboración de la Universidad de Delft de Holanda. Como consecuencia de todos los desarrollos de esta tesis se proponen mejores sistemas de caracterización y formas de mejorar la constante piezoeléctrica de materiales piezoeléctricos a base de polímeros espumados. De todos los materiales utilizados se presenta la transformación estructural para lograr materiales piezoeléctricos que puedan competir con los actuales que existen en el mercado. Esa transformación en la actualidad se podría realizar por las empresas productoras de estos materiales y su implementación sería viable sin costos excesivos como también el sistema para cargar el material. Como el material piezoeléctrico puede trabajar como sensor o como actuador, el objetivo fue el de una mejor comprensión de la interacción eléctrica-mecánica de este material y llevar al límite sus capacidades para poder identificar las posibles aplicaciones. Por ello, también se realizó un modelo teórico del material a partir de dos modelos distintos que concuerdan y permiten, si no obtener directamente algunas magnitudes internas del material, al menos corroborar la coherencia de los datos obtenidos. / [CA] Un dispositiu piezoelèctric té la capacitat de convertir energia eléctrica en energia de vibració o viceversa s'aprofita l'efecte directe o invers. En l'actualitat la piezoelectricitat es troba immersa en dispositius d'ús quotidià fins a tecnologia espacial, amb l'auge dels nano-materials i el desenrotllament de dispositius MEMS (Sistemas-Micro- electromecànics) s'obri un camp d'aplicació infinit per als materials piezoelèctrics. Els materials tradicionals ceràmics tenen processos complicats de producció amb infraestructures i costos elevats limitant el seu ús. A causa d'això es va optar per un material comercial format d'un polímer base molt resistivo amb baixa polaritat, en forma de làmina prima i amb les propietats mecàniques d'un film plàstic. En piezoelectricitat són importants els sistemes de mesura ja que es poden obtindre diferències substancials d'acord al mètode utilitzat i per això també s'ha aprofundit en esta tesi. La present tesi es basa en el procés d'optimització de materials piezoelèctrics basant-se en polímers espumats. La seua producció en un material piezoelèctric, caracterització i millora del procés presentant-se mesures experimentals i diferents comparatives de resposta del material per a futures aplicacions. Es va treballar amb un polímer espumat comercial que no ha sigut utilitzat d'acord amb publicacions científiques. Este polímer és de molt baix cost i amb propietats mecàniques que no es poden trobar en altres materials piezoelèctrics com a flexibilitat, capacitat d'adquirir diverses formes i la seua elevada constant piezoelèctrica. Este material base es produïx en grans quantitats i se l'empra en aplicacions per a atenuació de vibracions i com a aïllant tèrmic el qual pertany a la família de les bromera de poliolefinas. La tesi aborda una primera part experimental on es revisen tots els muntatges per a mesures realitzats i es presenten les caracteritzacions del material sense tractar i una segona part d'optimització tant dels sistemes d'activació i de mesura com de les propietats dels materials obtinguts. En la part experimental es presenten les característiques dels materials utilitzats i les diferents tècniques utilitzades per a la seua caracterització, després el muntatge experimental inicial amb que es va començar la investigació i s'explica la transformació del polímer en un material piezoelèctric per diversos mètodes de càrrega per descàrregues corones, fases de conformat d'elèctrodes i mesures. També es presenta cada muntatge experimental amb la seua corresponent mesura en diferents mostres, per a estudiar el seu comportament. S'incorpora la mesura per mitjà d'interferometría làser realitzada per dos equips diferents i la col¿laboració de la Universitat de Delft d'Holanda en diferents mesures. Com a conseqüència de tots els desenrotllaments d'esta tesi es proposen millors sistemes de caracterització i formes de millorar la constant piezoelèctrica de materials piezoelèctrics basant-se en polímers espumats. De tots els materials utilitzats es presenta la transformació estructural per a aconseguir materials piezoelèctrics que puguen competir amb els actuals que existixen en el mercat. Eixa transformació en l'actualitat es realitza per les empreses productores d'estos materials i la seua implementació seria viable sense costos excessius com també el sistema per a carregar el material. Com el material piezoelèctric pot treballar com a sensor o com a actuador, l'objectiu va ser el de comprendre millor la interacció elèctrica-mecànica d'este material i portar al límit les seues capacitats per a poder ubicar les possibles aplicacions adequades. Per això, també es va realitzar un model teòric del material a partir de dos models distints que concorden i permeten, si no obtindre directament algunes magnituds internes del material, almenys corroborar la coherència de les dades obtinguts. / Ortega Braña, GE. (2016). OPTIMIZACIÓN DE LA ACTIVACIÓN ELÉCTRICA Y DE LA RESPUESTA PIEZOELÉCTRICA DE POLÍMEROS ESPUMADOS Y MODELIZACIÓN DE LOS PROCESOS ELECTROSTÁTICOS INTERNOS [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/62408

[EN] The current tendency by consumers towards healthier products, which also offer a functional added value as a high content in vitamins and antioxidants, has made the development of new products one of the priorities of the food industry. In this sense, the development of spreadable products from fruits or vegetables and healthier sucrose replacers such as fructose and isomaltulose, with a low glycemic index, represent an attractive alternative to boost the sector of products processed from fruit and vegetables. Furthermore, isomaltulose does not produce tooth decay, so the interest in the development of these products would still be greater. Moreover, the processing of fruits and vegetables for marmalades for example, involves subjecting the product to a long cooking time, in order to obtain the typical characteristics of the product and increase its stability. In this research work, the production of tomato spreadable products by means of dry osmotic dehydration consisting of directly covering the food with the osmotic agent in solid state is proposed. This method presents the environmental advantage, compared to the conventional osmotic dehydration process, of not requiring the use of an external osmotic solution which must be managed as a waste. Additionnaly a solution riched in native bioactive compounds is generated by the output of the liquid phase of the food during the process. This solution could be incorporated to the final product in order to enhance its functional properties. In this research work, the influence of the osmotic dehydration method (wet and dry methods), the formulation (% sucrose replacing by isomaltulose and/or fructose , % pectin , % citric acid, potassium sorbate (ppm) and heat treatment time on the physicochemical (rheological, mechanical and optical among others) and antioxidants properties of different spreadable tomato products of 20 and 50 Brix was studied. Finally, and based on the results obtained, the formulation of a spreadable tomato product of 50 Brix was optimized. The obtained results allow to conclude that it is possible to obtain spreadable tomato products with low glycemic index and high functional profile by means of dry osmotic dehydration. The optimization of the process variables, based on maximizing the antioxidant content, reaching a colour as close as possible to the fresh tomato and an appropriate texture, concludes that the optimal process variables are: 50 % of isomaltulose, 2.5 % of pectin, 0.5 % of citric acid, 253.4 ppm of potassium sorbate and 7.6 minutes at 90 °C, in order to obtain a 50 Brix spreadable tomato product by means of dry osmotic dehydration. / [ES] La actual tendencia por parte de los consumidores hacia productos más saludables, que además ofrezcan un valor funcional añadido, como un elevado contenido en vitaminas y compuestos antioxidantes, ha hecho que el desarrollo de nuevos productos en esta dirección, sea uno de los objetivos prioritarios para la industria alimentaria. En este sentido, la elaboración de productos untables a base de frutas u hortalizas y azúcares más saludables que la sacarosa como la fructosa y la isomaltulosa, de bajo índice glicémico, representaría una atractiva alternativa para dinamizar el sector de productos procesados a partir de frutas y hortalizas. Además, la isomaltulosa no produce caries dental, por lo que aún sería mayor su interés, en la elaboración de estos productos. Por otra parte, el procesado de frutas y hortalizas para obtener mermeladas por ejemplo, conlleva el someter al producto a largos tiempos de cocción, con el fin de obtener las características típicas del producto y aumentar su estabilidad. En este trabajo, se plantea la producción de untables de tomate por deshidratación osmótica por vía seca consistente en cubrir el alimento con el agente osmótico en estado sólido. Este método presenta la ventaja mediambiental, frente a la deshidratación osmótica convencional por vía húmeda, de no requerir el uso de una disolución osmótica externa evitando, por tanto, la gestión de la misma como residuo del proceso. En cambio, sí se genera una disolución rica en compuestos bioactivos por salida de la fase líquida del alimento durante el proceso, la cual se incorpora al producto final con el incremento del valor funcional del mismo. En el presente trabajo se ha estudiado la influencia del método de deshidratación osmótica (vía húmeda o seca), de la formulación (% de sustitución de sacarosa por isomaltulosa y/o fructosa, % de pectina, % de ácido cítrico, sorbato potásico (ppm), y del tiempo de tratamiento térmico sobre las propiedades físico-químicas (reológicas, mecánicas y ópticas, entre otras) y antioxidantes de diferentes productos untables de tomate de 20 y 50 ºBrix. Por último y en base a los resultados obtenidos, se ha optimizado la formulación de un producto untable de tomate de 50 ºBrix. Los resultados obtenidos permiten afirmar que es posible la elaboración de un producto untable de tomate de bajo índice glicémico y un alto valor funcional, mediante el método de deshidratación osmótica por vía seca. La optimización de las variables de proceso, en base a maximizar su contenido en antioxidantes, conseguir un color lo más parecido posible al tomate fresco y una textura adecuada, indica que las condiciones de proceso más adecuadas para obtener un producto untable de tomate de 50 ºBrix por deshidratación osmótica por vía seca son: 50 % de isomaltulosa, 2,5 % de pectina, 0,5 % de ácido cítrico, 253,4 ppm de sorbato potásico y 7,6 minutos a 90 ºC. / [CA] L'actual tendència per part dels consumidors cap a productes més saludables, que a més ofereixin un valor funcional afegit, com un elevat contingut en vitamines i compostos antioxidants, ha fet que el desenvolupament de nous productes en aquesta direcció, sigui un dels objectius prioritaris en la indústria alimentària. En aquest sentit, l'elaboració de productes untables de fruites o hortalisses i sucres més saludables que la sacarosa, com la fructosa i la isomaltulosa, de baix índex glicèmic, representaria una atractiva alternativa per dinamitzar el sector de productes processats a partir de fruites i hortalisses. A més, la isomaltulosa no produeix càries dental, de manera que encara seria major el seu interès, en l'elaboració d'aquests productes. D'altra banda, el processat de fruites i hortalisses per obtenir melmelades per exemple, comporta sotmetre al producte a llargs temps de cocció, per tal d'obtenir les característiques típiques del producte i augmentar la seva estabilitat. En aquest treball, es planteja la producció d'untables de tomaca per deshidratació osmòtica per via seca, consistent en cobrir l'aliment amb l'agent osmòtic en estat sòlid. Aquest mètode presenta l'avantatge mediambiental, enfront de la deshidratació osmòtica convencional per via humida, de no requerir l'ús d'una dissolució osmòtica externa evitant, per tant, la gestió de la mateixa com a residu del procés. En canvi, sí es genera una dissolució rica en compostos bioactius per sortida de la fase líquida de l'aliment durant el procés, la qual s'incorpora al producte final amb l'increment del valor funcional del mateix. En el present treball s'ha estudiat la influència del mètode de deshidratació osmòtica (via humida o seca), de la formulació (% de substitució de sacarosa per isomaltulosa i/o fructosa, % de pectina, % d'àcid cítric, sorbat potàssic (ppm ), i del temps de tractament tèrmic sobre les propietats fisicoquímiques (reològiques, mecàniques i òptiques, entre d'altres) i antioxidants de diferents productes untables de tomaca de 20 i 50 ºBrix. Finalment i en base als resultats obtinguts, s'ha optimitzat la formulació d'un producte untable de tomaca de 50 ºBrix. Els resultats obtinguts permeten afirmar que es possible l'elaboració de un producte untable de tomaca de baix índex glicèmic amb un alt valor nutricional, mitjançant el mètode de deshidratació osmòtica per via seca. L'optimització de les variables de procés, bassant-se en maximitzar el seu contingut en antioxidants, aconseguir un color el més paregut possible a la tomaca fresca i una textura adequada, indica que les condicions de procés més adequades per obtenir un producte untable de tomaca de 50 ºBrix per deshidratació osmòtica per via seca són: 50 % de isomaltulosa, 2,5 % de pectina, 0,5 % de àcid cítric, 253,4 ppm de sorbat potàssic i 7,6 minuts a 90 ºC. / Rosa Barbosa, EM. (2016). ESTUDIO DE LA UTILIZACIÓN DE ISOMALTULOSA EN EL DESARROLLO DE PRODUCTOS UNTABLES DE TOMATE DE BAJO ÍNDICE GLICÉMICO [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/62580

Los modelos de aprendizaje automático están siendo ampliamente utilizados en múltiples áreas de la vida humana. Tradicionalmente, se han aplicado en reconocimiento de voz, detección de rostros, clasificación de imágenes, sistemas de recomendación, etc. Con la reciente revolución de los modelos generativos, la popularidad de los chatbots conversacionales se ha disparado. Esto ha dado lugar a que los modelos de aprendizaje automático se utilicen cada vez más para abordar tareas para las que no estaban específicamente capacitados. El prompt engineering ha permitido que personas no expertas en aprendizaje automático (que comúnmente tampoco están familiarizadas con los problemas subyacentes al uso de modelos de aprendizaje automático para hacer predicciones) automaticen ciertas tareas. La incorporación de algoritmos de aprendizaje automático en tareas de toma de decisiones de alto riesgo ha levantado algunas alertas en la comunidad científica. Las tareas de toma de decisiones de alto riesgo denotan aquellas tareas que pueden tener un gran impacto en las vidas de las personas sobre quienes se toman las decisiones. Por ejemplo, se han utilizado modelos para decidir si una persona es contratada o no, si se le concede un préstamo, si se acepta una solicitud de cobertura ampliada de seguridad sanitaria y para predecir la probabilidad de reincidencia en un delito. Estudios han demostrado que la automatización inconsciente de este tipo de tareas contiene sesgos, lo cual provoca que decisiones injustas sean tomadas sobre determinados grupos de población. El peligro fundamental de ignorar este problema es que los métodos de aprendizaje automático podrían no sólo reflejar los sesgos presentes en nuestra sociedad, sino que también amplificarlos. Esta tesis presenta el diseño y validación de una tecnología para asistir la automatización justa de problemas de clasificación. En esencia, la propuesta se basa en diseñar una tecnología que saque provecho de las soluciones intermedias generadas durante la resolución de problemas de clasificación mediante el uso de herramientas de Auto-ML, en particular, AutoGOAL, con el propósito de crear clasificadores imparciales y justos. Cuatro componentes fundamentales conforman la propuesta: (I) una componente de Auto-ML, encargada de generar colecciones de modelos con hipótesis diferentes entre sí, cada uno debiendo ser capaz de transformar los datos de entrada a los de salida; (II) una componente de ensemble, responsable de combinar múltiples soluciones para producir una más robusta, exacta y justa, según criterios definidos por funciones de pérdida; (III) una componente de cuantificación de sesgos, encargada de medir la calidad de un modelo según varias definiciones de sesgo y equidad; y (IV) una componente de anotación automática de atributos protegidos, para permitir estimar los sesgos en situaciones donde normalmente no sería posible. Los resultados discutidos en este documento prueban la capacidad de la tecnología propuesta para automatizar tareas de clasificación a la par que se controla su equidad. Además, la experimentación muestra la competitividad de la propuesta respecto a otras alternativas para controlar los sesgos en el modelo de aprendizaje automático y colecciones de datos. La propuesta tiene la ventaja adicional de requerir poco o ningún conocimiento sobre arquitecturas de aprendizaje automático dada las componentes de Auto-ML que incorpora. Todo esto lo convierte en una tecnología valiosa y conveniente de explotar. Más allá de los resultados obtenidos sobre la línea principal de investigación, se obtuvieron algunos resultados secundarios de gran valor. Por un lado, se pudo demostrar que ciertas componentes de la tecnología pueden utilizarse para extender, de forma más robusta, corpus de texto con entidades y relaciones anotadas, asumiendo que se cuente con varias versiones de anotación que se quieran combinar; esta condición suele ser viable dada la existencia de competencias internacionales donde varios participantes compiten por generar la mejor solución. Muy ligado a esto, otro resultado secundario es la generación del eHealth-KD 2019 ensembled corpus a partir de ensamblar las soluciones participantes de la competencia eHealth-KD 2019. Otro resultado secundario se tiene en la componente de anotación automática de atributos protegidos, la cual puede funcionar independiente del flujo end-to-end de automatización justa, y por tanto puede utilizarse como fase de preprocesamiento para otros sistemas de cuantificación o mitigación de sesgos. En ese sentido, se publicó también el corpus Reviews' Gender} diseñado para auxiliar el entrenamiento y evaluación de modelos de anotación de atributos protegidos con el fin de usar sus predicciones como estimadores de equidad. Todos los recursos desarrollados en esta investigación están a disposición pública de la comunidad científica. / Esta investigación ha sido desarrollada de forma conjunta en la Universidad de Alicante (España) y la Universidad de La Habana (Cuba), entre enero de 2020 y septiembre de 2023, en sucesivas estancias de investigación co-financiadas por ambas instituciones. La Universidad de Alicante, el Departamento de Lenguajes y Sistemas Informáticos ha soportado esta investigación a través de los proyectos TRIVIAL (PID2021-122263OB-C22), CORTEX (PID2021-123956OB-I00), CLEARTEXT (TED2021-130707B-I00), SOCIALTRUST (PDC2022-133146-C22), NL4DISMIS (CIPROM/2021/21) y VIVES (2022-TL22-00215334). La Universidad de La Habana, la Facultad de Matemática y Computación y el Departamento de Inteligencia Artificial y Sistemas Computacionales han soportado esta investigación.

El tema de investigación es propuesta de mejora del nivel de servicio del tránsito vehicular de la Av. Huancavelica - tramo Av. 13 de Noviembre y Paseo La Breña en la Ciudad de Huancayo. La contrastación de la hipótesis demuestra que, si existe mejora significativa en el nivel de servicio del tránsito vehicular después de implementar las propuestas asociadas en las intersecciones de la avenida Huancavelica con 13 de Noviembre, Pje. La Merced, Jr. La Merced, Jr. Santa Rosa, Jr. Ayacucho, Jr. Cuzco, Jr. Puno y Paseo la Breña. El trabajo describió el análisis de condición actual de la zona de estudio como: tipos de transporte, condiciones actuales de señalización, esquema geométrico, esquema de giros, esquema de semáforos, conteo vehicular, volúmenes y niveles de servicio que detallan el estado real de cada uno de las intersecciones. Después de obtener los datos se analizó y se evaluó con las propuestas implementadas: La primera propuesta fue en optimizar de ciclos de semáforos, la segunda propuesta fue la no inclusión de transporte de carga pesada y la tercera propuesta fue implementación de buses troncales en remplazo al transporte publico actual. Además de ello se propone implementar olas verdes. Finalmente, se redujo el nivel de servicio de estas intersecciones, pasando de un comportamiento inestable a estable, brindando comodidad al usuario. Asimismo, el tiempo de traslado mejoró en la Avenida Huancavelica desde la Avenida 13 de Noviembre hasta Paseo La Breña y viceversa, exhibiendo una mejora considerable, todo esto debido a la implementación de las propuestas asociadas, que hace que la línea tenga un flujo libre. Para el año actual y una proyección a 5 y 10 años, basándose en el crecimiento vehicular de la Provincia de Huancayo.

En aquest treball s'analitza el procés de disseny des d'una perspectiva metodològica general. Aquest enfocament condueix de forma natural al concepte de disseny òptim i a la seva formulació com un problema de Programació Matemàtica. En aquests termes es planteja la realització de l'anàlisi de sensibilitat de primer i segon ordre i es discuteix la aplicabilitat del mètode d'estat adjunt com alternativa al mètode de diferenciació directa. Amb aquests plantejaments s'aborda l'optimització de la forma i les dimensions d'estructures contínues, duent a terme l'anàlisi estructural mitjançant el Mètode d'Elements Finits. La formulació es desenvolupa completament per problemes en règim estàtic i lineal i s'indiquen les implicacions de la seva extensió a problemes no-lineals. Per la realització de l'anàlisi de sensibilitat (de primer ordre i d'ordre superior) es desenvolupa un nou procediment -exacte des del punt de vista analític i ben fonamentat matemàticament- que permet unificar els problemes clàsicament diferenciats d'optimització de dimensions i d'optimització de formes. Finalment, es proposa un algorisme de Programació Matemàtica específic per aquest tipus de problemes. Tot això es concreta en la realització d'un potent i versàtil sistema de disseny asistit per ordinador basat en el Mètode d'Elements Finits, en la que la seva eficàcia, fiabilitat i robustesa es posen de manifest mitjançant la solució de diversos problemes d'optimització estructural. / En este trabajo se analiza el proceso de diseño desde una perspectiva metodológica general. Este enfoque conduce de forma natural al concepto de diseño óptimo y a su formulación como un problema general de Programación Matemática. En estos términos se plantea la realización del análisis de sensibilidad de primer y segundo orden y se discute la aplicabilidad del método de estado adjunto como alternativa al método de diferenciación directa. Con estos planteamientos se aborda la optimización de la forma y de las dimensiones de estructuras continuas, realizando el análisis estructural mediante el Método de Elementos Finitos. La formulación se desarrolla completamente para problemas en régimen estático y lineal y se indican las implicaciones de su extensión a problemas no lineales. Para la realización del análisis de sensibilidad (de primer orden y de orden superior) se desarrolla un nuevo procedimiento -exacto desde el punto de vista analítico y bien fundamentado matemáticamente- que permite unificar los problemas clásicamente diferenciados de optimización de dimensiones y de optimización de formas. Finalmente, se propone un algoritmo de Programación Matemática específico para este tipo de problemas. Todo ello se concreta en la realización de un potente y versátil sistema de diseño asistido óptimo por ordenador basado en el Método de Elementos Finitos, cuya eficacia, fiabilidad y robustez se ponen de manifiesto mediante la solución de diversos problemas de optimización estructural. / In this work the design process is analyzed from a general methodological point of view. This approach leads naturally to the concept of optimum design and to its statement in terms of a general Mathematical Programming problem. In these terms, the first and second order sensitivity analysis is stated and the applicability of the adjoint state method as an alternative to the direct differentiation method is discussed. Following this approach the general problem of structural sizing and shape optimization is addressed, being the structural analysis performed by means of the Finite Element Method. The formulation is enterely developed for linear static problems and its further extension for the treatment of non-linear problems is briefly analyzed. A new unified procedure -exact from the analytical point of view and mathematically well founded- is proposed for the first and higher order sensitivity analysis of both, the structural sizing and shape optimization cases. Finally, a suitable Mathematical Programming algorithm is proposed to solve this kind of problems. Following all these ideas, a powerfull and versatile computer aided optimum design system is developed on the basis of the Finite Element Method. The efficiency, reliability and robustness of the system is demonstrated by solving several application problems of structural optimization.

La administración de hierro intravenoso a pacientes con deficiencia de hierro mejora la hemoglobina preoperatoria y el riesgo de transfusión en cirugías de alto riesgo hemorrágico y reduce la morbimortalidad en la insuficiencia cardíaca sintomática. En la cirugía cardíaca, el efecto de dicho tratamiento no ha sido bien analizado, a pesar de que son frecuentes tanto la deficiencia de hierro como la insuficiencia cardíaca sintomática y que la anemia preoperatoria condiciona mayor riesgo de transfusión y de forma sinérgica a esta una mayor morbimortalidad. En el Hospital Universitario del Vinalopó la cirugía cardíaca consumía más del 20% de los concentrados de hematíes transfundidos antes de la incorporación a la práctica clínica de la optimización prequirúrgica con hierro intravenoso a los pacientes con deficiencia de hierro. Además, la cirugía de sustitución valvular era la modalidad quirúrgica que más componentes sanguíneos requería, a pesar de ser menos frecuente que la cirugía de bypass coronario. Se diseñó un estudio observacional analítico retrospectivo con el objetivo de analizar el efecto que tuvo la incorporación a la práctica clínica en 2012, del tratamiento preoperatorio de la deficiencia de hierro en candidatos a sustitución valvular cardíaca electiva, tras obtener la aprobación de la Comisión de Investigación del Hospital Universitario del Vinalopó. Se analizaron las 624 sustituciones valvulares electivas consecutivas, que se realizaron a 620 pacientes desde septiembre de 2010 a diciembre de 2014. De estos pacientes intervenidos electivamente, el 62,66% presentaron deficiencia de hierro (36,0% absoluta), el 23,48% tenían anemia basal y un 83.1% insuficiencia cardíaca con clase funcional de la “New York Heart Association” (NYHA) II-IV. Se adoptaron como criterios de inclusión para el estudio de la efectividad del tratamiento de la deficiencia de hierro: pacientes >18 años, sustitución valvular electiva, deficiencia de hierro (ferritina <100μg/L o [100-299μg/L] con índice de saturación de transferrina <20%). Como criterios de exclusión se consideraron: la ausencia de estudio de anemia y perfil férrico en la visita basal en la que se estableció la indicación de la cirugía (no determinación de Hemoglobina, ferritina o saturación de la transferrina), la ausencia de determinación de Hemoglobina en las 24 horas anteriores a la cirugía, el tratamiento con 18 eritropoyetina, la administración de otra pauta de hierro intravenoso o la transfusión preoperatoria, las mujeres embarazadas y las reintervenciones de cirugía cardíaca en ocasiones sucesivas durante el periodo a estudio en pacientes con un episodio previo ya incluido en el estudio. Se identificaron 338 pacientes que cumplieron los criterios de selección, de los que un total de 191 pacientes recibieron una dosis de hierro carboximaltosa (grupo tratado) en el mes anterior a la cirugía, mientras que 147 no se trataron (grupo no tratado). Para cada uno de los dos grupos se calcularon medias y desviaciones estándar para las variables cuantitativas. Para la detección de posibles diferencias significativas en los promedios de variables de interés se utilizó la prueba t de comparación de medias o la prueba U de Mann-Whitney en función del tamaño de la muestra y la distribución de los datos. En el caso de las variables cualitativas se obtuvieron frecuencias y porcentajes y se utilizaron las pruebas Ji-cuadrado o prueba exacta de Fisher cuando fue necesario. Para determinar potenciales diferencias significativas en la variación de determinadas variables resultado (cuantitativas) en dos instantes de tiempo (ej. Valor basal vs Valor previo a la cirugía) se utilizó, según las características de la variable y el tamaño muestral la prueba t para muestras apareadas o la prueba por rangos de Wilcoxon. Para el análisis de la posible asociación entre las variables de interés (incluida la variable grupo) y el incremento de hemoglobina, la anemia preoperatoria, el incremento del filtrado glomerular, la transfusión, el número de concentrados de hematíes transfundidos, la estancia hospitalaria o en la Unidad de Cuidados Intensivos, reingreso y morbimortalidad se emplearon modelos de regresión logística multivariante, regresión ordinal multivariante (comprobando previamente la hipótesis de líneas paralelas) y regresión lineal múltiple dependiendo de las características de la variable y ajustando por diversas variables sociodemográficas y clínicas. En todos los casos las variables se introdujeron en el modelo de forma progresiva, analizando los cambios en cada paso, así como los posibles efectos de interacción. La menor hemoglobina basal del grupo tratado (12,96±1,39 vs 13,59±1,45 g.l-1, p<0.005), no impidió que el tratamiento aumentara significativamente la proporción de pacientes sin anemia preoperatoria (79.1% vs 63.3%) (odds ratio para la mejora, 0.456; 95% intervalo de confianza [CI], 0,281 a 740; P<0.001), gracias al incremento significativo de la hemoglobina (odds ratio 8,075; 95% CI, 5,198 a 10,953; P<0.001). Ese efecto positivo fue evidente en 19 pacientes con deficiencia funcional de hierro y sin anemia basal, si bien fue aún más marcado en aquellos con deficiencia absoluta y anemia basal. La mejora significativa de la hemoglobina preoperatoria y el filtrado glomerular preoperatorio (odds ratio para la mejora, 2.515; 95% intervalo de confianza [CI], -0.436 a 5.466; P 0.095), se asoció a una significativamente menor proporción de pacientes con anemia preoperatoria, que se acompañó de una reducción del riesgo de transfusión (odds ratio para la mejora, 0.424; 95% intervalo de confianza [CI], 0.258 a 0.696; P 0.001) y del número de concentrados de hematíes transfundidos. Además, se comprobó que, en pacientes con deficiencia de hierro, la ausencia de anemia basal no aseguró una hemoglobina óptima que evitara la anemia en el momento de la cirugía. Por otra parte, no se detectó un efecto del tratamiento sobre la morbimortalidad, si bien el número de éxitos fue muy reducido. La administración de una sola dosis de hierro carboximaltosa a pacientes con deficiencia de hierro con o sin anemia fue segura y no produjo un mayor riesgo de infección ni de otros efectos secundarios graves. La corrección de la deficiencia de hierro es un objetivo terapéutico independiente, en la mejora preoperatoria del paciente y en la optimización de la transfusión en la sustitución electiva de válvula cardíaca.

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

Tesis por compendio / [ES] Esta tesis explora enfoques innovadores para la optimización estructural, abarcando una variedad de algoritmos de optimización comúnmente utilizados en el campo. Se centra específicamente en la optimización de forma (SO) y la optimización de topología (TO). La primera contribución de esta tesis gira en torno a garantizar y mantener un nivel deseado de precisión durante todo el proceso de TO y la solución propuesta. Al establecer confianza en los componentes sugeridos por el algoritmo de TO, nuestra atención puede centrarse en la siguiente contribución. La segunda contribución de esta tesis tiene como objetivo establecer una comunicación efectiva entre los algoritmos de TO y SO. Para lograr esto, nuestro objetivo es convertir directamente la distribución óptima de materiales propuesta por el algoritmo de TO en geometría. Posteriormente, optimizamos la geometría utilizando algoritmos de SO. Facilitar una comunicación fluida entre estos dos algoritmos presenta un desafío complejo, que abordamos proponiendo una metodología basada en aprendizaje automático. Este enfoque busca extraer un número reducido de modos geométricos que pueden servir como parametrización para la geometría, lo que permite su optimización mediante algoritmos de SO. Por último, la tercera contribución recoge algunas de las ideas previas y las lleva un paso hacia delante. La metodología propuesta tiene como objetivo derivar nuevos componentes a través de enfoques basados en el conocimiento existente en lugar de depender únicamente de procesos de TO basados en la física. Sostenemos que este conocimiento se puede obtener del histórico de diseños empleados por una determinada empresa, ya que retienen un valioso conocimiento inmaterial. Esta metodología también se basa en algoritmos de aprendizaje automático, pero también consideramos técnicas para analizar datos de alta dimensionalidad y estrategias de interpolación más adecuadas. / [CA] Aquesta tesi explora enfocaments innovadors per a l'optimització estructural, abastant una varietat d'algorismes d'optimització comunament utilitzats en el camp. Se centra específicament en l'optimització de forma (SO) i l'optimització de topologia (TO). La primera contribució d'aquesta tesi gira entorn de garantir i mantenir un nivell desitjat de precisió durant tot el procés de TO i la solució proposada. En establir confiança en els components suggerits per l'algorisme de TO, la nostra atenció pot centrar-se en la següent contribució. La segona contribució d'aquesta tesi té com a objectiu establir una comunicació efectiva entre els algorismes de TO i SO. Per a aconseguir això, el nostre objectiu és convertir directament la distribució òptima de materials proposta per l'algorisme de TO en geometria. Posteriorment, optimitzem la geometria utilitzant algorismes de SO. Facilitar una comunicació fluida entre aquests dos algorismes presenta un desafiament complex, que abordem proposant una metodologia basada en aprenentatge automàtic. Aquest enfocament busca extreure un nombre reduït de maneres geomètriques que poden servir com a parametrització per a la geometria, la qual cosa permet la seua optimització mitjançant algorismes de SO. Finalment, la tercera contribució recull algunes de les idees prèvies i les porta un pas cap endavant. La metodologia recomanada té com a objectiu derivar nous components a través d'enfocaments basats en el coneixement existent en lloc de dependre únicament de processos de TO basats en la física. Sostenim que aquest coneixement es pot obtenir de l'històric de dissenys emprats per una determinada empresa, ja que retenen un valuós coneixement immaterial. Aquesta metodologia també es basa en algorismes d'aprenentatge automàtic, però també considerem tècniques per a analitzar dades d'alta dimensionalitat i estratègies d'interpolació més adequades. / [EN] This thesis explores innovative approaches for structural optimization, encompassing a variety of commonly used optimization algorithms in this field. It specifically focuses on shape optimization (SO) and topology optimization (TO). The first contribution of this research revolves around ensuring and maintaining a desired level of accuracy throughout the TO process and the proposed solution. By establishing confidence in the suggested components of the TO algorithm, our attention can then shift to the subsequent contribution. The second contribution of this thesis aims to establish effective communication between TO and SO algorithms. To achieve this, our goal is to directly convert the optimal material distribution proposed by the TO algorithm into geometry. Subsequently, we optimize the geometry using SO algorithms. Facilitating seamless communication between these two algorithms presents a non-trivial challenge, which we address by proposing a machine learning-based methodology. This approach seeks to extract a reduced number of geometric modes that can serve as a parameterization for the geometry, enabling further optimization by SO algorithms. Lastly, the third contribution builds upon the previous idea, taking it a step forward. The proposed methodology aims to derive new components through knowledge-based approaches instead of relying solely on physics-based TO processes. We argue that this knowledge can be acquired from the historical designs employed by a given company as they retain invaluable immaterial know-how. This methodology also relies on machine learning algorithms, but we also consider techniques for analyzing high-dimensional data and more suitable interpolation strategies. / The authors gratefully acknowledge the financial support of Conselleria d’Educació, Investigació, Cultura i Esport, Generalitat Valenciana, project Prometeo/2016/007, Prometeo/2021/046 and CIAICO/2021/226. Ministerio de Economía, Industria y Competitividad project DPI2017-89816-R and Ministerio de Educación FPU16/07121. / Muñoz Pellicer, D. (2024). Development of Hybrid Optimization Techniques of Mechanical Components Employing the Cartesian Grid Finite Element Method [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/202661 / Compendio