La presente Tesis Doctoral se centra en el diseño y preparación de materiales carbonosos dopados con nitrógeno para su aplicación como cátodos en la reacción de reducción de oxígeno. Esto se ha realizado a través de dos enfoques. En primer lugar, el enfoque computacional, que ha permitido profundizar en los mecanismos de la reacción, el efecto del pH, así como identificar los grupos funcionales nitrogenados más activos. Por otro lado, este estudio también se ha realizado a través de la síntesis química de estos materiales, empleando tratamientos térmicos de polianilina a diferentes temperaturas y empleando diferentes atmósferas en el tratamiento térmico. Parámetros, tales como porosidad, orden estructural, conductividad eléctrica y, sobre todo, los grupos funcionales nitrogenados, han sido ampliamente caracterizados y estudiados. Posteriormente, el estudio de la actividad catalítica de los materiales carbonosos dopados con nitrógeno sintetizados ha demostrado que todas estas propiedades juegan un papel clave en la catálisis de esta reacción, haciendo especial hincapié en la presencia de heteroátomos y defectos en la matriz carbonosa.

El presente documento tiene como objetivo evaluar el impacto de la política Vale de descuento del programa social del Fondo de Inclusión Social Energético (en adelante, FISE) entre los años 2007 al 2015. El programa provisiona energía menos contaminante (GLP doméstico) en los hogares más pobres del país, teniendo en cuenta que el 30% de hogares usaban energía más contaminante o biomasa (leña y bosta) para la cocción de los alimentos. Para ello, se estima el impacto bajo la metodología diferencia en diferencias, observando el comportamiento de los beneficiarios y no beneficiarios antes y después de la intervención sobre el consumo de biomasa y variables socioeconómicas. Se identifica que los beneficiarios que recibieron el Vale FISE estarían reduciendo el consumo de biomasa hacia el 2015, no obstante, no la sustituiría como pretende el programa, sino que sugiere un uso compartido (GLP y biomasa), pues aún se continúa consumiendo biomasa al 2015, aunque cada vez menos. Finalmente, ante la falta de evaluaciones previas bajo esta metodología, el presente trabajo realizaría una evaluación de impacto reciente. En mi rol de economista y al haber tenido experiencia laboral trabajando en el FISE y en políticas públicas, se explorará el impacto de las políticas sociales y se propondrán mejoras de recomendación política.

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Investigar sobre los riesgos de desastres naturales y sus repercusiones para la resiliencia territorial en la provincia de Manabí constituye un proyecto de importancia para la sociedad local. Además, contribuir a la conceptualización de la resiliencia como una capacidad que permite reducir el impacto de los eventos naturales que generan desastres e interpretar su incidencia en la situación de los territorios, constituye un aporte al conocimiento que permite encarar los retos del desarrollo socioeconómico estratégico y sostenible. La expansión urbana en zonas de riesgos de impactos de desastres naturales plantea una profunda reflexión sobre el desarrollo descontrolado y segmentado, como un problema que pone en entredicho la resiliencia del territorio. Pero además, este fenómeno genera segregación y dificultad la movilidad. Existen evidencias de la escasa resiliencia mostrada por el territorio de la provincia de Manabí para enfrentar eventos naturales que generan desastres. En investigaciones sobre ecología política del desastre se hace alusión al sismo de 7,8 grados ocurrido el 16 de abril de 2016 con epicentro localizado al norte de la provincia de Manabí, que causó 657 víctimas mortales y un conjunto de graves consecuencias para la vida cotidiana de miles de familias. Por otra parte, en un informe de la Organización Panamericana de Salud del año 2000, se señala que el Niño ha generado grandes olas migratorias, donde miles de familias emigran por la destrucción de sus viviendas, la pérdida de cosechas, la falta de espacios laborales o la búsqueda de protección en albergues. Hasta fechas recientes, el empleo del concepto resiliencia quedaba restringido a los trabajos de corte experimental y aludía fundamentalmente a la propiedad que podían tener algunos materiales para resistir determinados esfuerzos, sin perder sus propiedades físicas y su composición química. En el ámbito del ordenamiento territorial existen debilidades que constituyen un potencial de afectaciones para la resiliencia. En América Latina, a pesar de los avances en los aspectos regulatorios, persiste un estancamiento social que se exterioriza en la desintegración y prácticas exclusivistas que perturban la cohesión social y el desarrollo socioeconómico de la región. Además, las estructuras económicas no igualitarias constituyen una causa fundamental de la ruptura del tejido social y de la fragmentación morfológica de la ciudad, para poner en entredicho la resiliencia social. A pesar de los avances logrados en materia de ordenamiento territorial en Ecuador a partir de las políticas trazadas en el Plan del Buen Vivir 2013-2017, permanecen de modo notable situaciones de exclusión social que afectan el estado resiliente de la sociedad ante la ocurrencia de los desastres naturales. El desempleo, el trabajo informal y la pobreza propician las condiciones sociales para un crecimiento económico polarizado. La exclusión y la marginalidad generan sentimientos de inseguridad y miedo, que afectan a la capacidad resiliente del territorio. En la planeación de reducción de desastres en la provincia de Manabí no se ha considerado el desarrollo del modelo de resiliencia territorial multidimensional para centrar la atención en las potencialidades y fortalezas del territorio, enfrentar los eventos naturales que generan desastres y, al propio tiempo, ayudar a los actores de planificación y los agentes facultados para tomar decisiones, en el establecimiento de prioridades adecuadas durante la gestión y control del ciclo de reducción de desastres en el territorio. La investigación propone un modelo centrado en el reforzamiento del enfoque resiliente como parte del proceso de gestión de la reducción de desastres en la provincia de Manabí, a partir de la revalorización de las capacidades del territorio para reducir el impacto y las consecuencias derivadas de los eventos naturales que generan desastres. Se parte de la idea de que, cuando se considera la evaluación y resultados de la capacidad resiliente del territorio, como parte de la gestión de reducción de desastres, se logra una revalorización de la potencialidad territorial para hacer frente a los fenómenos naturales adversos, que constituyen una amenaza para la sociedad, lo que representa un reforzamiento para la gestión y control del ciclo de reducción de desastres. Durante el proceso de investigación se ha realizado trabajo de campo para examinar y tomar evidencias del proceso de planificación, gestión y control de la reducción de desastres en el territorio de la provincia, además de analizar la efectividad de los programas y proyectos previstos para la elevación de la resiliencia territorial. La observación ha permitido una aproximación a la realidad, a partir de la situación que presenta la gestión de reducción de desastres y el trabajo resiliente para el enfrentamiento de los desastres naturales. Todo ello ha servido de apoyo para la identificación del problema científico, el diseño de la hipótesis, el trazado del objetivo general y los objetivos específicos, en interés de aplicar un modelo de resiliencia territorial multidimensional frente a situaciones de desastres naturales. Se ha realizado una revisión bibliográfica profunda encaminada a la consulta de artículos científicos, tesis doctorales, de maestría y de grado, así como otros materiales bibliográficos publicados sobre la gestión resiliente y de desastres naturales a escala territorial. Del mismo modo, se ha realizado la consulta y examen de datos primarios ofrecidos por instituciones públicas y no gubernamentales, que permiten establecer tendencias y justificar la aplicación del modelo de resiliencia territorial multidimensional para situaciones de desastres naturales en la provincia de Manabí. Como instrumento geográfico, se emplean los sistemas de información geográfica, con el propósito de realizar un acercamiento espacial al territorio y lograr el ofrecimiento de aportes de investigación mediante la generación de información espacial derivada sobre las amenazas, las vulnerabilidades, el riesgo y la estimación de la resiliencia territorial multidimensional en la provincia. Se parte de la premisa que, la aplicación del modelo de resiliencia territorial multidimensional como parte de la gestión y control de la reducción de desastres, permitirá la revalorización de las capacidades del territorio para minimizar las consecuencias derivadas del impacto de los eventos naturales que generan desastres, recuperar las actividades del desarrollo socioeconómico y lograr condiciones más seguras para el desempeño de la vida social en el territorio. En consecuencia, la pregunta de investigación científica se formula de la manera siguiente: ¿De qué modo se puede lograr la revalorización de las capacidades resilientes del territorio para reducir el impacto de los desastres naturales y recuperar el desempeño de la vida social en los municipios de la provincia de Manabí? A través del tiempo y especialmente en los últimos años, las zonas costeras ecuatorianas han sido objeto de diversos impactos relacionados con fenómenos naturales, que dejaron cuantiosas pérdidas humanas, económicas y ambientales, con una recurrencia que, en algunos casos, puede ser incluso anual. La ciudad de Portoviejo, capital administrativa y centro urbano más poblado de la región, sufrió recientemente las negativas consecuencias de los movimientos telúricos del 16 de abril de 2016, con un elevado coste en vidas humanas, pero también, con efectos catastróficos que destruyeron una parte significativa de las ciudades, su estructura productiva y funcional. En el contexto posterremoto, la universidad y los centros de investigación se empeñaron en la aportación de resultados investigativos en beneficio de la recuperación económica, social y ambiental de la provincia. En el esfuerzo ha ocupado un lugar importante la formación de profesionales e investigadores, la articulación de programas de vinculación con la sociedad, además de la producción científica centrada en el ofrecimiento de nuevos conocimientos sustentados en recursos interpretativos relacionados con los riesgos de origen natural y la contribución encaminada a la articulación de estrategias de resiliencia en los territorios afectados. Los desastres naturales vinculados con la ocurrencia de tsunami y las mareas de sizigia, constituyen otros de los riesgos que representa una amenaza para la provincia de Manabí y donde las universidades y los centros de investigación vienen realizando aportes útiles para el territorio. Otras investigaciones hacen referencia a los desastres naturales vinculados con las inundaciones y los movimientos en masa, con sus consecuencias para el desempeño socioeconómico y ambiental del territorio. En los últimos años, el concepto de resiliencia ha desbordado su campo tradicional de análisis científico y ha adquirido una nueva dimensión en el ámbito de las ciencias sociales, para tratar de interpretar las capacidades que suelen tener las comunidades humanas, en el momento de enfrentar dificultades adversas, resistir e incluso salir fortalecidas de ellas. El concepto de resiliencia estimula el interés del debate en cuestiones teóricas en el campo científico y en la formulación de novedosas políticas públicas en el ámbito social y político. Todo ello alude a la pertinencia de investigar la eficacia de las políticas públicas, indagar los aportes derivados del término resiliencia en el entendimiento de los riesgos y examinar nuevas formulaciones conceptuales y metodológicas. En este contexto, las ciudades son un tema central de intervención y de investigación. En este escenario, aquellos territorios más expuestos a riesgos y crisis de todo tipo, cobran una especial relevancia dentro de los estudios sobre resiliencia territorial. La zona costera del Ecuador adquiere un interés específico, dadas las condiciones naturales y humanas que, con reiterada frecuencia, han visto comprometida su estabilidad y sus capacidades de desarrollo social, económico y ambiental. El impulso de la Agenda 21 en el umbral del siglo XXI y su enfoque hacia la necesaria planificación y gestión de los asentamientos humanos en las regiones propensas a los desastres puso de relieve, por primera vez, el ineludible vínculo entre la prevención y gestión de los riesgos en las comunidades humanas a partir de un desarrollo local sostenible. Algunos de los elementos que con carácter pionero se introdujeron en la propia Agenda 21, hacían referencia a la realización de investigaciones sobre los riesgos y las vulnerabilidades de los asentamientos humanos y de la infraestructura de las comunidades, incluidos agua, alcantarillado, redes de comunicaciones, transporte, etc. Además, de incidir para la elaboración de modelos encaminados a determinar los riesgos y la vulnerabilidad dentro de determinados asentamientos humanos y propone la elaboración y difusión de información sobre materiales y técnicas de construcción resistentes a los desastres en entornos urbanos, así como la articulación de programas de capacitación para la sociedad frente a las amenazas y riesgos. Más recientemente, el Programa de Naciones Unidas para los Asentamientos Humanos, publicó la definición del perfil resiliente de las ciudades, para lo que se articuló una red de organizaciones asociadas, instituciones, grupos de expertos, universidades y gobiernos, que tiene por objetivo mejorar el conocimiento sobre resiliencia urbana y poner en práctica estrategias que permitan mejorar el potencial de desarrollo de las ciudades, a través de sus potencialidades resilientes. Dentro de los aspectos más relevantes que se desarrollan como parte del programa de ciudades resilientes, se indica que la resiliencia consiste en la capacidad de cualquier sistema urbano para mantener la continuidad después de los eventos naturales o de catástrofes, al propio tiempo que contribuye positivamente a la adaptación y la transformación de las debilidades en fortalezas de la ciudadanía. La importancia de la resiliencia urbana radica en el hecho de que, en la actualidad, el 50% de la población reside en las ciudades, con previsión de un aumento que puede llegar al 70% para el año 2050, por lo que existe la necesidad impostergable del desarrollo de nuevas herramientas que permitan a los gobiernos locales y a los ciudadanos, el incremento de la capacidad para afrontar los nuevos retos, sobre la base de garantizar la protección de las personas, el desempeño de las actividades económicas y el medio ambiente, así como en el contexto de los pueblos y ciudades. Como parte de los objetivos contemplados en la Guía de Resiliencia Urbana se encuentran: -El diagnóstico de los problemas de fondo asociados con la expansión urbana en zonas de riesgo. -El fomento de la transparencia informativa a escala local. -El trabajo para evitar la construcción social del riesgo. -El incremento del control y ordenamiento territorial encaminado a regular la expansión urbana en zonas de riesgo. -El fomento de la organización y el trabajo interinstitucional para la coordinación en la reducción de riesgos. -El establecimiento de los Institutos Municipales de Planeación, como instancias líderes de proyectos a escala local. Dentro de las metas que plantea el proyecto se encuentran: -La elaboración del perfil de resiliencia urbana. -Priorización de las acciones de resiliencia a partir de las capacidades de la ciudad. -La urgencia y los impactos potenciales que se estiman. -Los aseguramientos para que la toma de decisiones se fundamente a partir de información confiable. -El establecimiento del control sistemático sobre el progreso de la reducción de desastres y la apreciación de nuevas amenazas. La resiliencia para situaciones de desastres naturales es una capacidad que se fomenta, gestiona y se manifiesta vinculada a la singularidad de los territorios, las amenazas, vulnerabilidades y los riesgos de las localidades. De ahí, la importancia del desarrollo de modelos de resiliencia que parten de la visión del territorio y que permiten resignificar las potencialidades territoriales para el enfrentamiento de las adversidades derivadas del impacto de los eventos naturales que generan desastres. En el escenario de riesgo e incertidumbre que presenta la provincia de Manabí, como parte del conjunto del litoral ecuatoriano, la investigación pretende contribuir a la comprensión de la problemática y a la búsqueda de alternativas posibles para la reducción del riesgo de desastres de origen natural, a partir de la resignificación del concepto de resiliencia desde una visión multidimensional del territorio y las capacidades para resistir los efectos destructivos de los eventos naturales, lograr la recuperación en el desempeño de las actividades socioeconómicas, los servicios vitales y crear condiciones más seguras que garanticen la sostenibilidad de la vida y el ambiente. Transcurrido más de un lustro del terremoto del 16 abril de 2016, la provincia de Manabí presenta serios problemas de pobreza multidimensional y estancamiento económico. Según cifras de un estudio realizado por la Fundación Ecuador, siete cantones de la provincia se encuentran entre los diez que presentan los índices de desarrollo humano más bajos del país, lo que pone de manifiesto la precaria situación en la que viven algunas comunidades y el riesgo de exclusión que sufren los habitantes, en particular, de las zonas rurales. En estos términos se expresa un estudio difundido por la Universidad Laica Eloy Alfaro de Manabí, según el cual, la provincia califica entre las siete más pobres del Ecuador, donde un 87,5% de los hogares poseen características físicas inadecuadas, el 28% de la población carece del abastecimiento de agua por la red pública, el 6,8% no dispone del servicio eléctrico, un 46,4% no poseen los servicios de alcantarillado, el 23% no cuenta con el servicio público de recogida de residuales y un 26,6% no dispone del servicio telefónico. El estudio de las dinámicas territoriales que se operaron antes, durante y después del terremoto de 2016, demuestran la necesidad de incorporar nuevas herramientas que permitan mejorar la seguridad y las condiciones de vida de la población, llamadas a fortalecer las capacidades de resiliencia en la provincia. Desde las políticas de desarrollo se intenta vincular a la sociedad con la generación de fortalezas resilientes que permitan minimizar los impactos de los desastres naturales. Los ejes temáticos del desarrollo en Ecuador plantean la priorización de tres elementos que resultan claves: la capacitación de recursos humanos; la innovación, y; elcuidado y preservación del ambiente. De este modo, el desarrollo de la sociedad no se debe traducir como un conjunto de hechos productivos y de servicios que se gestan de manera aislada a la sociedad, donde esta última figura como un simple cliente consumidor pasivo, sin una relación directa con el destino inmediato de las esferas productivas y los servicios. Por el contrario, el desarrollo debe ser entendido como un plan de acción exhaustivo que habrá de ser adoptado universal, nacional y localmente, por gobiernos y grupos principales de cada zona, donde el ser humano influya en su medio ambiente.

Las actividades que se desarrollan en las ciudades dinamizan la economía global; no obstante, estos procesos urbanos son, actualmente, intensivos en emisión de gases de efecto invernadero (GEI). Es de interés mundial reducir estas emisiones con la transición a sistemas de bajo consumo de carbono. Para ello, se implementa, en los subsistemas urbanos, tecnologías de captación de recursos endógenos donde se aborda el nexo energía – agua – alimento. El estudio posee dos objetivos: (i) determinar el grado de autosuficiencia energética, hídrica y alimentaria para afianzar la seguridad respectiva; (ii) cuantificar la reducción de GEI respecto del contexto actual. Asimismo, la investigación se sustenta en: (a) prevenir la discontinuidad del suministro y reducir la dependencia de fuentes externas; (b) el cumplimiento del compromiso medioambiental del Acuerdo de París, Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (2016). Para el análisis, se han seleccionado tres ciudades por cada región geográfica de Perú: Ica, Ayacucho y Pucallpa; cada una con una climatología, morfología urbana y un mix eléctrico regional particular. Estas ciudades son representativas porque se encuentran en las regiones climatológicas donde se concentra la mayor parte de la población nacional. Por ello, éstas se han caracterizado en demanda y oferta con datos de energía solar incidente, temperatura, pluviometría y consumo de agua, electricidad y alimentos. Posteriormente, a partir del plano urbano, ArcGis 10.3 cuantifica la superficie de cubierta disponible. Como último paso para obtener el potencial real, se aplican una serie de factores de corrección por área y eficiencia. Los resultados indican que los recursos endógenos permiten satisfacer la demanda; específicamente, en energía. Asimismo, el análisis ambiental con el método IPCC 2013 en Simapro v8.2 evidencia una importante reducción de emisiones de GEI, la cual varía en cada ciudad según el mix eléctrico particular con el que es comparado. Finalmente, a través del análisis de sensibilidad, se determina valores ideales que ciertos parámetros de crecimiento urbano deben mantener para afianzar la seguridad entre el nexo urbano descrito y la sostenibilidad ambiental. / Cities concentrate global development through different economic activities. However, currently urban processes are highly intensive in terms emission of greenhouse gas (GHG) emissions. The reduction of these emissions is a global concern that has triggered the transition to low carbon systems. Thus, it is imperative to implement technologies of endogenous resources in urban subsystems that can deal with the energy-water–food nexus. Therefore, this dissertation has two main objectives. On the one hand, to determine the selfsufficiency factor in energy, water and food to strengthen their respective security. On the other hand, the establishment of a quantification framework to calculate GHG emission reductions with respect to the current situation. The importance of this study is based on an effort to decentralize the supply of energy, water and food in urban environments, reducing the dependence on external sources. For this, the underutilization of rooftops was identified as a potential vector to generate endogenous resources in cities. Three cities (i.e., Ica, Ayacucho and Pucallpa) were selected for analysis, each of them representing a particular climatic region of Peru. These cities were deemed representative because they are in the climatic regions where most of the Peruvian population is concentrated. Hence, they were characterized by their demand and supply through data of incident solar energy, temperature, precipitation and water, electricity and food consumption. Subsequently, based on land registry plans, ArcGis 10.3 quantify the surface of available rooftops. As the final step to obtain the real potential, correction factors were applied by area and efficiency. The results indicate that endogenous resources allow meeting the demand of electricity, water and horticulture products. In addition, environmental analysis using Life Cycle Assessment with the IPCC 2013 assessment method showed that there is a significant reduction of GHG emissions, which varies in each city due to the particular electric mix of comparison. Finally, through the sensitivity analysis, particular values that certain parameters of urban growth should keep are determined in order to secure the safety between the urban nexus and the environmental sustainability. / Tesis

Tesis por compendio / [ES] La prueba médica de Tomografía Computarizada (TC) es esencial actualmente en la práctica clínica para el diagnóstico y seguimiento de múltiples enfermedades y lesiones, siendo una de las pruebas de imagen médica más importante por la gran cantidad de información que es capaz de aportar. Sin embargo, a diferencia de otros métodos de diagnóstico por imagen que son inocuos, la prueba de TC utiliza rayos X, que son ionizantes, por lo que suponen un riesgo para los pacientes. Es por ello que es necesario desarrollar métodos que permitan reducir la dosis de radiación a la que se expone a los pacientes que se realizan un estudio, sin comprometer la calidad de imagen puesto que sino se estaría sometiendo a un riesgo a estas personas sin que un diagnóstico de calidad esté garantizado. Durante el desarrollo de esta tesis se han investigado métodos de reconstrucción de imagen TC que se basan en reducir el número de proyecciones usadas, con el objetivo de reducir el tiempo de exposición a los rayos X. Esta estrategia de reducción de dosis está en fase de investigación, a diferencia de otras que están implantadas en la práctica clínica y ya han sido desarrolladas por los propios fabricantes de los escáneres. Por tanto, nos hemos centrado en los llamados métodos algebraicos de reconstrucción, que son los más apropiados para este tipo de adquisición de proyecciones puesto que son capaces de trabajar con menos información que los métodos clásicos conservando una buena calidad de imagen. En concreto, se ha estudiado a fondo el comportamiento del método LSQR para la resolución de este problema, combinado con una técnica de filtrado llamada Soft Thresholding Filter y una técnica de aceleración llamada FISTA. Además, se ha introducido el filtro de imagen Bilateral que es capaz de mejorar la calidad de las imágenes cuando se combina con los métodos anteriores. El estudio multiparamétrico realizado se ha llevado a cabo en un entorno de computación distribuida Grid, para analizar cómo los distintos parámetros que intervienen en el proceso de reconstrucción pueden influir sobre la imagen resultado. Dicho estudio se ha diseñado para hacer uso de la potencia de cómputo de la plataforma distribuida aunque el software que se necesita no esté disponible. La instalación de dicho software se puede realizar en el tiempo de ejecución de los trabajos, o en se puede empaquetar en una imagen que estará instalada en un contenedor Docker, lo que es una opción muy interesante para sistemas donde no tengamos privilegios. El esquema seguido para la creación y lanzamiento de los trabajos es fácilmente reproducible. Por otra parte, se han planteado dos métodos algebraicos directos para la reconstrucción de TC basados en la factorización de la matriz que modela el sistema. El primero es el método SVD, que se ha probado mediante la librería SLEPc, obteniendo mayores tasas de uso de memoria principal, por lo que ha sido descartado en favor del método QR. La primera aproximación a la resolución se ha hecho mediante la librería SuiteSparseQR, desarrollando después un método propio siguiendo la técnica Out-Of-Core que permite almacenar las matrices en el propio disco duro en lugar de cargarlas en memoria, por lo que el tamaño del problema puede aumentar sin que el coste del hardware sea muy alto. Dicho método obtiene reconstrucciones de alta calidad cuando el rango de la matriz factorizada es completo. En los resultados se muestra como para una resolución alta, garantizar el rango completo todavía supone una reducción del número de proyecciones con respecto a métodos tradicionales. Por tanto, en esta tesis se ha llevado a cabo la investigación y el posterior desarrollo mediante librerías y técnicas de computación de Altas Prestaciones de varios métodos algebraicos de reconstrucción de TC basados en la reducción de proyecciones que permiten mantener una buena calidad de imagen. Dichos métodos han sido optimizados para lograr los menores tiempos de reconstrucción posibles, con el fin de hacerlos competitivos y que algún día puedan ser instaurados en la práctica clínica. / [CA] Actualment, la prova mèdica de tomografia computeritzada (TC) és essencial en la pràctica clínica per al diagnòstic i el seguiment de múltiples malalties i lesions, sent una de les proves d'imatge mèdica més importants a causa de la gran quantitat d'informació que és capaç d'oferir. Tanmateix, a diferència d'altres mètodes d'imatge médica, la prova CT utilitza raigs X, que són ionitzants i suposen un risc per als pacients. Per això, és necessari desenvolupar mètodes que permetin reduir la dosi de radiació a la qual estan exposats els pacients sotmesos a un estudi, sense comprometre la qualitat de la imatge, ja que en cas contrari estarien sotmetent a aquestes persones a un risc sense que es garantís l'avantatge d'un diagnòstic d'alta qualitat. Durant el desenvolupament d'aquesta tesi, s'han investigat diversos mètodes de reconstrucció d'imatges CT basats en la reducció del nombre de projeccions utilitzades, amb l'objectiu de reduir el temps d'exposició als raigs X. Aquesta estratègia de reducció de dosis es troba en fase investigació, a diferència d'altres que s'implementen a la pràctica clínica i que ja han estat desenvolupades pels propis fabricants d'escàners. Per tant, ens hem centrat en els anomenats mètodes de reconstrucció algebraica, que són els més adequats per a aquest tipus d'adquisició de projecció, ja que són capaços de treballar amb menys informació que els mètodes clàssics mantenint una bona qualitat d'imatge. Concretament, s'ha estudiat a fons el comportament del mètode LSQR per resoldre aquest problema, combinat amb una tècnica de filtratge anomenada Soft Thresholding Filter i una tècnica d'acceleració anomenada FISTA. A més, s'ha introduït un filtre d'imatges anomenat filtre bilateral, que és capaç de millorar la qualitat de les imatges quan es combina amb els mètodes anteriors. L'estudi multiparamètric de LSQR es va dur a terme en un entorn informàtic distribuït Grid, per analitzar com els diferents paràmetres implicats en el procés de reconstrucció poden influir en la imatge resultant. Aquest estudi ha estat dissenyat per fer ús de la potència de càlcul de la plataforma distribuïda encara que el programari requerit no estigui disponible. La instal·lació d'aquest programari es pot fer en el moment d'executar els treballs o es pot empaquetar en una imatge que s'instal·larà en un contenidor Docker, que és una opció molt interessant per a sistemes on no tenim privilegis. L'esquema seguit per a la creació i el llançament dels treballs es pot reproduir fàcilment per a estudis multiparamètrics d'aquest tipus. D'altra banda, s'han proposat dos mètodes algebraics directes per a la reconstrucció CT basats en la factorització de la matriu que modela el sistema. El primer és el mètode SVD, que s'ha provat mitjançant la biblioteca SLEPc, obtenint taxes d'ús més alt de memòria principal, motiu pel qual s'ha descartat a favor del mètode QR. La primera aproximació a la resolució s'ha fet a través de la biblioteca SuiteSparseQR, desenvolupant posteriorment la nostra pròpia implementació mitjançant la tècnica Out-Of-Core que permet emmagatzemar les matrius al disc dur en lloc de carregar-les a la memòria, de manera que la mida de el problema pot augmentar sense que el cost del maquinari sigui molt alt. Aquest mètode obté reconstruccions d'alta qualitat quan el rang de la matriu factoritzada és complet. En els resultats es demostra que per a una alta resolució, garantir el rang complet encara significa una reducció del nombre de projeccions en comparació amb els mètodes tradicionals. Per tant, en aquesta tesi s'ha dut a terme la investigació i el desenvolupament posterior de diversos mètodes de reconstrucció algebraica de CT mitjançant biblioteques i tècniques de computació d'altes prestacions. Aquests mètodes basats en la reducció de projeccions, que permeten mantenir una bona qualitat d’imatge, s’han optimitzat per aconseguir els temps de reconstrucció més breus possibles, per tal de fer-los competitius perquè algun dia puguin implementarse a la pràctica clínica. / [EN] The Computerized Tomography (CT) medical test is currently essential in clinical practice for the diagnosis and monitoring of multiple diseases and injuries, being one of the most important medical imaging tests due to the large amount of information it is capable of providing. However, unlike other safe imaging methods, the CT test uses X-rays, which are ionizing, posing a risk to patients. That is why it is necessary to develop methods that allow reducing the radiation dose to which patients undergoing a study are exposed, without compromising image quality since otherwise they would be subjecting these people to a risk without the benefit of a high-quality diagnosis being guaranteed. During the development of this thesis, several CT image reconstruction methods that are based on reducing the number of projections used have been investigated, with the aim of reducing the time of exposure to X-rays. This dose reduction strategy is in research phase, unlike others that are implemented in clinical practice and have already been developed by the scanner manufacturers themselves. Therefore, we have focused on the algebraic reconstruction methods, which are the most appropriate for this type of projection acquisition since they are capable of working with less information than the classical methods while maintaining good image quality. Specifically, the behavior of the LSQR method to solve this problem has been thoroughly studied, combined with a filtering technique called Soft Thresholding Filter and an acceleration technique called FISTA. In addition, the so-called Bilateral filter has been introduced, which is capable of improving the quality of images when combined with the above methods. The multiparametric LSQR study was carried out in a Grid distributed computing environment, to analyze how the different parameters involved in the reconstruction process can influence the resulting image. This study has been designed to make use of the computing power of the distributed platform even if the software required is not available. The installation of said software can be done at the time of execution of the jobs, or it can be packaged in an image that will be installed in a Docker container, which is a very interesting option for systems where we do not have privileges. The scheme followed for the creation and launch of the jobs is easily reproducible for multiparametric studies of this type. On the other hand, two direct algebraic methods have been proposed for CT reconstruction based on the factorization of the matrix that models the system. The first is the SVD method, which has been tested using the SLEPc library, obtaining higher rates of main memory usage, which is why it has been discarded in favor of the QR method. The first approximation to the resolution has been made through the SuiteSparseQR library, later developing our own implementation using the Out-Of-Core technique that allows the matrices to be stored on the hard drive itself instead of loading them in memory, so the size of the problem can increase without the cost of the hardware being very high. This method obtains high-quality reconstructions when the rank of the factored matrix is complete. In the results it is shown that for a high resolution, guaranteeing the full rank still means a reduction in the number of projections compared to traditional methods. Therefore, in this thesis, research and subsequent development of several algebraic CT reconstruction methods has been carried out using libraries and High Performance Computing techniques. These methods based on the reduction of projections, which allows maintaining good image quality, and have been optimized to achieve the shortest possible reconstruction times, in order to make them competitive so that one day they can be implemented in clinical practice. / This research has been supported by Universitat Politècnica de València and partially funded by TIN2015-66972-C5-4-R, ENE2014-59442-P-AR and TIN2013-44390-R projects of the "Ministerio de Economía y Competitividad" of Spain, as well as the Spanish ”Generalitat Valenciana” PROMETEOII/2014/008, PROMETEO/2018/035 projects and ACIF/2017/075 predoctoral grant. This work has also been co-financed by FEDER and FSE funds, and the “Spanish Ministry of Science, Innovation and Universities” under Grant RTI2018-098156-B-C54 / Chillarón Pérez, M. (2021). Análisis y desarrollo de algoritmos de altas prestaciones para reconstrucción de imagen médica TAC 3D basados en la reducción de dosis [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/180116 / TESIS / Compendio

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En la presente Tesis se proponen soluciones para aliviar el alto coste, en rendimiento y consumo, de las comunicaciones intra-chip a través de los alambres globales. En concreto, se propone utilizar redes heterogéneas que permiten una mejor adaptación a las necesidades de los diferentes tipos de mensajes de coherencia.Nuestra primera propuesta consiste en dividir las respuestas con datos en un mensaje corto crítico, enviado usando enlaces de baja latencia, y un mensaje largo no crítico enviado usando enlaces de bajo consumo. La segunda propuesta utiliza la compresión de direcciones en el contexto de una red de interconexión heterogénea que permite la compresión de mayoría de los mensajes críticos en unos pocos bytes, siendo transmitidos usando enlaces de muy baja latencia. Finalmente, se explora el uso de la prebúsqueda por hardware para aliviar los problemas derivados de las altas latencias de los enlaces globales. / In this thesis we propose different ways to alleviate the high cost, in terms of performance and power consumption, of the intra-chipcommunications using global wires. In particular, we considerheterogeneous networks to obtain a better match between thenetwork-on-chip and the needs of the different types of coherencemessages.Our first contribution proposes the partitioning of reply messages with data into a short critical message, which is sent using low-latency links, as well as a long non-critical message sent using low-power links. The second contribution exploits the use of address compression in the context of a heterogeneous interconnect to allow most of the critical messages to be compressed in a few bytes and transmitted using very low latency links. Finally, we explore the use of heterogeneous networks in the context of hardware prefetching to alleviate the problems caused by high latencies of global links.

Frente a lo que algunos estudios y figuras públicas sostienen, lo cierto es que, tras el fin de la Guerra Fría, el número de conflictos armados ha ido en descenso: las guerras de cualquier tipo han disminuido en cerca de un 80% entre 1988 y 2010. En este apartado se presenta información sobre la reducción en la incidencia de guerras entre Estados, guerras civiles, así como en el número de víctimas por combate. Luego se esbozan y discuten algunas razones para explicar esta tendencia, provenientes en lo esencial (aunque no exclusivamente), de la literatura académica en Relaciones Internacionales.

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:07:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 IVANETE TEREZINHA SCHUMANNd.pdf: 9661925 bytes, checksum: d2c33a22bcd7d7fb5056a623ad9c8be4 (MD5) Previous issue date: 2013-08-27 / Esta tesis tiene como objetivo interrelacionar los Recuerdos y Patrimonios de las misiones jesuíticas y los rastros materiales y inmateriales de la Región de la Plata. Los patrimonios tangibles e intangibles son desarrollados por el hombre y, con el tiempo, se convierten en la herencia y el recuerdo de los que nos han precedido. Utilizamos fuentes bibliográficas, documentos y publicaciones sobre el tema para desarrollar los capítulos y entender cómo los recuerdos forman un dúo y herencias que se convierten en atractivo para el turismo cultural. ¿Cómo mantener la historia de lugares y hechos históricos donde sucedieron la patrimonialización, estos lugares reciben el sello de la UNESCO y se convierten en patrimonio histórico y cultural de la humanidad y atracciones turísticas. El sector turístico es organizado y sistémico y debe contar con la participación de la comunidad con propósito de lograr proyectos que preserven su patrimonio cultural a través de los fundamentos del turismo sostenible. La utilización de técnicas de interpretación adecuadas para el sitio puede ayudar a los visitantes a comprender los significados y llevar a cabo la interacción con la cultura local. La tesis se estructura en cuatro capítulos. En el capítulo I trata de la memoria, los conceptos y breve resumen de la memoria de la época histórica de las posibles reducciones Jesuitico-guaraní. El capítulo II se ocupa de los patrimoniales, entidades, procesos y conceptos patrimoniales. El capítulo III se refiere a la organización de turismo y su relación con la memoria, patrimonio y su interrelación con los lugares de interés cultural. El capítulo IV se ocupa de las cuestiones de la interactividad y las técnicas de la memoria y la interpretación del patrimonio cultural de San Ignacio Mini. Con los temas destacados es la intención de identificar y observar los soportes disponibles en las ruinas de la reducción jesuítico-guaraní de San Ignacio Mini para hacer consideraciones a respeto de la interactividad con los visitantes. / Esta dissertação busca inter-relacionar Memórias e Patrimônios a partir das Missões Jesuíticas e seus vestígios materiais e imateriais na região Platina. Os patrimônios materiais e imateriais são desenvolvidos pelo homem e, com o passar do tempo, se tornam herança e lembrança daqueles que viveram antes de nós. Utilizaram-se fontes bibliográficas, documentais e publicações sobre o tema para desenvolver os capítulos e compreender como memórias e patrimônios formam um dueto que se transformam em atrativo para turismo cultural. Como manter a história de lugares onde fatos históricos aconteceram e que ao serem patrimonializados, esses lugares recebem chancela da UNESCO e se tornam Patrimônios Históricos e Culturais da Humanidade e em atrativos turísticos. O Turismo é um setor organizado e sistêmico e deve envolver a participação da comunidade com o propósito de realizar projetos que preservem seus bens culturais por meio de fundamentos do chamado turismo sustentável. A utilização de técnicas de interpretação adequada ao atrativo pode contribuir para visitantes compreenderem significados e realizarem interatividade com cultura local. A dissertação está estruturada em quatro capítulos. No Capítulo I trata-se de memórias, conceitos e breve abordagem da memória histórica do período das reduções Jesuítico-Guarani. O capítulo II aborda o patrimônio, entidades, processos de patrimonialização e conceitos. O capítulo III relaciona o Turismo, sua organização e relação com memórias, patrimônios e sua inter-relação com atrativos culturais. O capítulo IV versa sobre questões de interatividade e de técnicas de interpretação da memória e do patrimônio cultural de San Ignácio Míni. Com as questões destacadas pretende-se identificar e observar os suportes disponibilizados nas ruínas das reduções Jesuítico-Guarani de San Ignácio Míni para fazer considerações sobre a interatividade com visitantes.