La presente tesis se basa en el desarrollo de un proceso de producción de un blanco para la pulverización catódica con la finalidad de depositar una película delgada de hidroxiapatita y mejorar la osteointegración de implantes. Para lograr el cometido se llevaron a cabo varias pautas. En el primer capítulo se abarca la introducción a la relación de las enfermedades óseas, su incremento en la actualidad y cómo una de las consecuencias que se genera por dichas, que son el uso de prótesis se pueden ver mejoradas con el uso de la hidroxiapatita como biomaterial. El segundo capítulo engloba la descripción del problema que conforma las enfermedades óseas y sus incidencias; además de las incidencias por fracturas que se generan a causa de las enfermedades óseas y la necesidad de implantes y las limitaciones que estos presentan, la definición de un biomaterial, sus ventajas y limitaciones y las normativas que lo rigen. En el tercer capítulo se presenta la justificación del uso de la hidroxiapatita como biomaterial para recubrimientos en prótesis donde se tocan las ventajas y desventajas del material, sus otras aplicaciones y las técnicas de recubrimientos que presenta. El cuarto capítulo abarca el estado del arte de la síntesis de hidroxiapatita y de los procesos de recubrimiento más conocidos y comunes como la pulverización catódica y electrodeposición química. El quinto capítulo abarca la metodología y la cual engloba los procesos de síntesis, la cual dio dos muestras y a una de ellas se le hizo un tratamiento térmico a diferencia de la otra. Luego se tiene el proceso de compactación para unificar el polvo y el proceso de sinterización que se llevó a cabo en un horno y siguiendo un régimen de temperatura con la finalidad de apreciar posibles diferencias dada por este método. Los análisis con microscopio electrónico de barrido y la espectroscopía de Rayos X de dispersión de energía se emplearon para analizar la superficie de la muestra a nivel microscópico y proporcionaron información de la morfología y cantidad de los elementos en la muestra. La difracción de rayos X permitió distinguir entre materiales amorfo y cristalinos, y también proporcionó información sobre la estructura del cristal, la espectroscopía Raman proporcionó información detallada sobre la estructura molecular, composición química y propiedades físicas de las muestras evaluadas y la calorimetría diferencial de barrido permitió el análisis de las propiedades térmicas de los materiales. Por último, se tiene el sexto capítulo que reúne los resultados de todos procesos en la cuales se aprecia, principalmente, que en las muestras de hidroxiapatita hay otros fosfatos como α y β fosfato tricálcico, los cuales afectan las propiedades de la muestra. Asimismo, se observa aspectos físicos como la porosidad que presentan las muestras y su nivel de compactación de los cristales y llegando a la conclusión de que esta tesis sienta los cimientos para investigaciones futuras y dejando, asimismo, una visión a futuro para mejoras y más experimentaciones.

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Dada la continua ola de asaltos y/o pérdida vehicular así como la necesidad de conocer la posición de un vehículo en un momento dado, el problema de monitorear parte de la falta de información para lo cual la teoría GPS brinda la posibilidad de conocer la posición de una unidad vehicular en un instante dado con lo cual la probabilidad de no perder la unidad bajo algún problema de este tipo se reduce considerablemente. En el siguiente trabajo se propone elaborar el prototipo de un sistema de información para realizar el monitoreo de estas unidades vehiculares a través de la información brindada por el GPS, así reconocer las rutas que recorren las unidades vehiculares y llevar un control de las mismas y principalmente obtener indicadores de gestión de transporte. / Trabajo de suficiencia profesional

La inteligencia artificial tiene el potencial de transformar radicalmente la asistencia sanitaria aportando gran rapidez en la gestión de la información que manejan los profesionales y repercutiendo directamente en sus actuaciones. Los estudios más recientes sobre el rol actual de la inteligencia artificial en la medicina y la atención sanitaria, identifican cuatro líneas principales de investigación directamente relacionadas con la mejora de los sistemas de ayuda a la decisión clínica: gestión de los servicios de salud, medicina predictiva, datos del paciente y toma de decisiones clínicas. En esta tesis doctoral nos centramos en la segunda línea de investigación, la medicina predictiva, con el objetivo de mejorar el rendimiento de los actuales métodos y algoritmos de inteligencia artificial para el diagnóstico clínico. Para ello, se ha incorporado en algunas de las redes neuronales artificiales más utilizadas de la literatura actual, una propiedad biológica que emerge del cerebro y que está directamente relacionada con la homeostasis, la memoria y el aprendizaje: la metaplasticidad sináptica. La metaplasticidad sináptica es un fenómeno biológico que se define brevemente como la plasticidad de la plasticidad sináptica, lo que significa que la historia previa de la actividad sináptica determina su plasticidad actual. Este fenómeno interfiere con algunos de los mecanismos subyacentes que se consideran importantes en los procesos de memoria y aprendizaje, como la potenciación a largo plazo y la depresión a largo plazo. En un modelo computacional la metaplasticidad sináptica se define como metaplasticidad artificial, un procedimiento de aprendizaje que produce una mayor ponderación de los pesos sinápticos de los patrones menos frecuentes que de los patrones más frecuentes, como una forma de extraer más información de los primeros que de los segundos. Esta mejora se estima que puede afectar al rendimiento en las redes neuronales artificiales tanto en términos de precisión como en tiempos de convergencia o velocidad de aprendizaje. Así mismo, dadas ambas mejoras, se plantea abordar también uno de los grandes problemas de la inteligencia artificial en medicina: el entrenamiento de redes neuronales artificiales utilizando conjuntos de datos reducidos. Este mecanismo biológico se ha incorporado en diferentes tipos de redes neuronales artificiales como un mecanismo de actualización de pesos que modifica la ponderación en función de la frecuencia de un patrón. Además, dadas las particularidades de cada arquitectura de red neuronal, la modificación de sus procesos de aprendizaje para la incorporación de la metaplasticidad artificial no es una tarea trivial. En este trabajo se han utilizado dos tipos de redes neuronales artificiales orientadas al análisis de datos y al diagnóstico por imagen, respectivamente: las redes neuronales artificiales de base radial y las redes neuronales convolucionales. Para la primera, se ha incorporado la metaplasticidad artificial modificando el aprendizaje en tres fases, mientras que para la segunda, se ha modificado el proceso de convolución de las capas convolucionales de la red. En ambos casos se ha logrado que la red neuronal mejore su rendimiento tanto en términos de precisión como en velocidad de convergencia, confirmando así las hipótesis iniciales.

El presente trabajo de investigación surge ante el problema mundial de la pandemia del COVID-19, de tal manera, esta investigación tiene como objetivo general el implementar una solución basada en redes neuronales artificiales para predecir el riesgo de mortalidad de la COVID-19 en pacientes infectados, utilizando datos de una clínica de la ciudad de Chiclayo. Así, se decidió utilizar la metodología Scrum para la gestión del proyecto de investigación y para el modelado de la red neuronal artificial (RNA) se siguió la metodología de desarrollo utilizada en la investigación de I. Kaastra y M. Boyd incluyendo ciertas mejoras de la metodología utilizada en la investigación de Abdulaal A et al. En consecuencia, este proyecto generó una herramienta médica la cual es accesible a través de cualquier navegador web y cuenta con dos RNA implementadas las cuales tienen la capacidad de aprender de nuevos registros clínicos ingresados. La mejor RNA implementada tiene una exactitud del 82.72%, AUROC de 88.48%, desviación estándar de 0.0848 y un F1Score de 83.72%; además, este sistema web fue validado para el diagnóstico con las siguientes métricas médicas: 85.71% de sensibilidad. 79.48% de especificidad y un AUROC del 88.48%. Así pues, del desarrollo de esta herramienta se concluye que para identificar la correcta arquitectura e hiperparámetros se deben generar diferentes iteraciones de entrenamiento de la RNA; asimismo, en cada iteración se debe utilizar diferentes combinaciones de arquitectura e hiperparámetros calculando las métricas de exactitud, F-measure, AUROC y desviación estándar. Finalmente, se podrá elegir a la combinación con las mejores métricas.

El manejo integral de plagas y enfermedades (MIP) es fundamental en el cultivo de caña de azúcar, su ineficiente ejecución genera que no se consiga una buena cosecha al final de una temporada de sembrío, incluyendo las consecuencias monetarias y logísticas que trae consigo esto. La falta de conocimientos fito-técnicos de la planta, así como, la poca conciencia preventiva de los agricultores generaba esta ineficiencia. Ante esta problemática se planteó desarrollar un sistema inteligente web, basado en el paradigma de las redes neuronales, que apoye en la prevención, detección, tratamiento y seguimiento de las plagas y enfermedades propios del cultivo de caña de azúcar, para lo cual se utilizó la metodología de desarrollo IDEAL, propuesta por Juan Pazos en 1997. Una vez culminado el desarrollo del producto, se puso a disposición de 6 expertos en el cultivo de caña de azúcar para su validación, obteniendo como resultado que el 84% calificó la información del sistema entre “confiable” y “totalmente confiable”, además, el 66% califico de “fácil” y “muy fácil” el uso de este y el 100% determino que el software era “útil” y “muy útil” para el manejo integral de plagas. Por otro lado, se consiguió una precisión del 83% en la detección de plagas y un aumento en el número de tratamientos de control con las que podría contar los agricultores al momento de erradicar una plaga o enfermedad, así mismo, se pudo aumentar el número de alertas preventivas ante la posible aparición de estas.

El desarrollo de la tecnología enfocada a la medicina relacionada al sector de enfermedades ligadas al sistema nervioso ha requerido de dispositivos capaces de detectar de manera precisa las señales que emite, siendo estas los impulsos eléctricos neuronales, ya que mediante las mismas se puede obtener la información que se transmite de neurona en neurona tales como movimientos psicomotrices o captaciones sensoriales. Una alternativa desarrollada para la detección de estos impulsos son los circuitos implantables en el cerebro, los cuales obtienen las señales neuronales de manera extracelular; es decir, obtención de señales de neuronas cercanas a un electrodo mediante penetración de la corteza cerebral. Es posible del uso de una etapa de detección para la obtener los impulsos mas es necesaria la diferenciación entre la señal neuronal y el ruido existente. Se hace uso de un filtro dentro de la detección, pero este solo filtra el ruido que tiene distinta frecuencia a la emitida por una neurona y no el obtenido de las neuronas alejadas al electrodo. Por ello, el establecimiento de un nivel de comparación permite la correcta detección de estos impulsos eléctricos neuronales, siendo una manera de obtenerlo mediante la estimación de la tasa de disparo del detector. La presente tesis tuvo como objetivo el diseño de un circuito estimador en tecnología CMOS capaz de obtener la estimación de la tasa de disparo de un detector de impulsos eléctricos neuronales. El estimador consiste en un comparador que identifica los instantes que la señal neuronal es mayor a un valor umbral fijo y un filtro Gm-C retroalimentado cuya salida es un valor proporcional a la tasa de disparo del comparador. En la tesis se describen los circuitos analógicos basados en tecnología 0.35um CMOS de AMS utilizados para los diseños del comparador y del filtro; asimismo, el diseño de los mismos y del estimador. También, se presentan los resultados obtenidos en las simulaciones mediante el software de simulación Virtuoso Environment (Cadence Design System) donde se utilizó como señal de entrada del comparador una señal neuronal amplificada de 2s de duración.

La frecuencia de los incendios forestales ha ido en aumento, debido a actividades humanas y por el aumento del calentamiento global. En consecuencia, el proyecto de tesis tiene como objetivo, el desarrollo de un modelo de red neuronal que se puede integrar al análisis de la magnitud y extensión de los daños, además de apoyar en la planificación de los planes de recuperación del área afectada. Para ello, se realiza una segmentación y análisis de áreas afectadas por incendios forestales en imágenes satelitales usando redes neuronales convolucionales. En un principio, obtenemos un historial de incendios forestales en suelo peruano consultando la página de monitoreo de incendios forestales de SERFOR. Luego, las imágenes satelitales capturadas por el satélite Sentinel 2 se obtienen del repositorio de la agencia espacial europea. Finalmente, debido al gran tamaño de las imágenes obtenidas, estas se fraccionan en imágenes de 512 x 512 píxeles, donde posteriormente, se realiza un etiquetado manual del área afectada por el incendio forestal. Por otro lado, el modelo de red neuronal usa dos conjuntos de datos de imágenes 512 x 512 píxeles, capturadas por los satélites LandSat 8 y Sentinel 2. Inicialmente se trabaja con el conjunto de imágenes de LandSat 8 que ya cuentan con una etiqueta del área afectada. Una vez se obtiene el modelo inicial para la segmentación de la cicatriz del incendio. Se realiza un entrenamiento usando las imágenes de Sentinel 2. Para comprobar el correcto funcionamiento, se implementa una interfaz gráfica que ayuda a mostrar las máscaras de segmentación sobreponiéndose con la imagen original. Adicionalmente, se muestran colores calculados con el índice de calcinación normalizado para mostrar la gravedad del incendio forestal.

Los virus de RNA de cadena positiva conforman el grupo más numeroso y diverso de los patógenos virales de las plantas. Se replican mediante un mecanismo en el que la RNA polimerasa RNA dependiente viral, junto con otras proteínas virales y del huésped, sintetizan un intermediario de polaridad complementaria (o negativa), que a la vez sirve de molde para la síntesis del RNA genómico de polaridad positiva. Este mecanismo puede seguir un modelo geométrico o de stamping machine (Sardanyés et al. 2009). Por otro lado, las rutas de silenciamiento de RNA en plantas desempeñan un papel muy importante en la regulación de los procesos de desarrollo, mantenimiento de la estructura cromosómica y mecanismos de defensa contra virus patógenos (Matzke y Matzke, 2004). Los microRNA (miRNAs) son una clase de pequeños RNAs (sRNAs) endógenos que se producen en el núcleo a partir de transcritos precursores (pre-miRNA) en forma de horquilla, por la acción, en plantas, de Dicer 1 (DCL1). Los miRNAs maduros (21 nt) son cargados por RISC y dirigen la degradación de mRNAs endógenos que contienen una secuencia diana complementaria, regulando así su concentración. Para oponerse al silenciamiento de RNA antiviral, en la mayoría de virus de plantas y algunos virus animales han evolucionado proteínas supresoras del silenciamiento que interfieren en pasos clave de la ruta de los pequeños RNAs interferentes (siRNA): directamente secuestrando los siRNAs, inhibiendo su producción o previniendo su diseminación por el huésped a corta o larga distancia (Li y Ding, 2006). Recientemente se ha desarrollado una nueva estrategia para producir plantas resistentes a virus basada en las rutas de silenciamiento de RNA. Consiste en expresar en plantas transgénicas miRNAs artificiales (amiRNAs) dirigidos contra secuencias específicas de los virus sobre los que se desea resistencia (Niu et al., 2006). Plantas de Arabidopsis thaliana transgénicas que expresan amiRNAs en los que se ha sustituido en el pre-amiRNA la secuencia de 21 nt del miR159 maduro, por diferentes secuencias complementarias a distintas regiones del genoma de un potyvirus (Riechmann et al., 1992. Urcuqui-Inchima et al., 2001) como el virus del mosaico del nabo (TuMV) han resultado ser resistentes a este virus en ensayos de laboratorio (Niu et al., 2006). El estudio de los aspectos moleculares de la resistencia mediada por microRNAs artificiales durante la complejidad de la infección viral puede permitir la mejora en el diseño de esta estrategia de resistencia desde el punto de vista de robustez, especificidad, durabilidad y seguridad medioambiental. Sobre todo porque los virus de RNA presentan una elevada tasa de mutación (Duffy et al., 2008) y linajes evolutivos independientes de TuMV son capaces de romper la resistencia mediada por un amiRNA, debido a la aparición de alelos mutantes que evaden el reconocimiento del miRNA artificial (Lafforgue et al., 2011). / Martínez García, F. (2014). Análisis de la dinámica de replicación de un virus de RNA de plantas y del uso de microRNAs artificiales como estrategia antiviral [Tesis doctoral]. Editorial Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/35447 / Premios Extraordinarios de tesis doctorales

[EN] Nowadays concrete is the most used material in construction. This is because of its malleability, its ability to resist compressive and its economy. The benefits of concrete depend on its composition, curing conditions and the blending method and conditions. The basic specifications of this material, demanded by the petitioner to the manufacturer, are the compressive strength and the consistency, which indicates the workability. This thesis is a contribution to the knowledge and research of the influence that different parameters have on the compressive strength and on the consistency of the concrete produced in industrial conditions, and also contributes to the performance of predictive modelling with these characteristics. Most of the concrete used in construction is manufactured in ready-mixed concrete plants or in plants of construction. The characteristics of this concrete are the following: a strength between 25 and 30 N/mm2, soft or fluid consistency, placed by pouring or pumping and compacted by vibration. The conditions of production on the plant are affected by conditions of the industrial process and the business itself; being the amount of water in the mixture indirectly controlled. This paper presents an extensive database of thousands of test results on compressive resistance and consistency of the concrete produced in the same plants and varying the dosage, type of cement and additives. There are also taken into account other aspects such as the inclusion of fibres, the concrete and room temperature or when the concrete specimens are made. A second database is created by tests performed on a short period of time with the same cement and additive and taking into account the exact water-cement relationship. Furthermore, a convenient characterization of the constituent materials of the tested concrete has been done. To analyse the influence of different parameters and technological and environmental factors on the compressive strength, in the evolution of it over time, and on the consistency of concrete, firstly classical statistics has been used, more precisely multiple linear regression, analysis of variance (ANOVA) and multivariate analysis have been used. It has also been verified the fit of the experimental data to the models existing in literature and to the new proposed behaviour models. Finally artificial neural networks have been developed to predict the compressive strength or the consistency of concrete depending on input variables, as well as for obtaining behaviour models. The results obtained by the application of artificial neural networks are proofed to be more efficient and better than those obtained by statistical methods. / [ES] En la actualidad el hormigón es el material más empleado en la construcción debido a su moldeabilidad, a su capacidad de resistir esfuerzos de compresión y a su economía. Las prestaciones del hormigón dependen de su composición, de las condiciones de curado y del método y condiciones de mezclado. Las especificaciones básicas del hormigón demandadas por el peticionario al fabricante son la resistencia a compresión y la consistencia, que indica la trabajabilidad del mismo. Esta tesis es una contribución al conocimiento y la investigación de la influencia de diferentes parámetros en la resistencia a compresión y la consistencia del hormigón fabricado en condiciones industriales y la elaboración de modelos predictivos de dichas características prestacionales. La mayor parte de los hormigones que se emplean en construcción se fabrican en centrales de hormigón preparado o en centrales de obra, y se corresponden con hormigones de resistencia entre 25 y 30 N/mm2, consistencia blanda o fluida, colocación mediante vertido o bombeo y compactación mediante vibración. Las condiciones de producción de hormigones en planta se ven afectadas por los condicionantes del proceso industrial y del negocio en sí, siendo controlada la cantidad de agua existente en la mezcla indirectamente. En este trabajo se presenta una extensa base de datos construida con miles de resultados de ensayos de resistencia a compresión y consistencia realizados sobre hormigones fabricados en la misma planta y con diferentes dosificaciones, tipos de cemento y aditivos. Se tienen en consideración otros aspectos como la inclusión de fibras, la temperatura ambiente y del hormigón o la hora de realización de las probetas. Se crea una segunda base de datos de ensayos realizados en un periodo de tiempo corto con el mismo cemento y aditivo y teniendo en cuenta la relación agua/cemento exacta. Además, se ha realizado la conveniente caracterización de los materiales constituyentes de los hormigones ensayados. Para analizar la influencia de los diferentes parámetros y factores tecnológicos y ambientales en la resistencia a compresión, en la evolución de la misma con el tiempo y en la consistencia del hormigón, se ha utilizado primeramente estadística clásica, concretamente análisis de regresión lineal múltiple, análisis de varianza (ANOVA) y análisis multivariante. También se ha verificado el ajuste de los datos experimentales a modelos existentes en la bibliografía y a nuevos modelos de comportamiento propuestos. Finalmente se han elaborado redes neuronales artificiales para predecir la resistencia a compresión o la consistencia de un hormigón en función de diversas variables de entrada, al igual que para la obtención de modelos de comportamiento. Los resultados obtenidos mediante la aplicación de redes neuronales artificiales han sido más eficientes y mejores que los obtenidos mediante métodos estadísticos. / [CA] Actualment el formigó és el material més empleat en la construcció gràcies a ser moldejable, a la seua capacitat de resistir esforços de compresió i a la seua economia. Les prestacions del formigó depenen de la seua composició, de les condicions de curat i del mètode i condicions de mesclat. Les especificacions bàsiques demanades pel peticionari al fabricant són la resistència a la compresió i la consistència, que indica la treballabilitat del mateix. Aquesta tesi és una constribució al coneixement i a la investigació de la influència de diferents paràmetres en la resistència a la compresió i la consistència del formigó fabricat en condicions industrials i l'elaboració de models predictius d'aquestes característiques prestacionals. La major part dels formigons empleats en la construcció es fabriquen en centrals de formigó preparat o en centrals d'obra, i es corresponen amb formigons de resistència entre 25 i 30 N/mm2, consistència tova o fluida, colocació mitjançant versament o bombament i compactació mitjançant vibració. Les condicions de producció de formigó en planta es venen afectades pels condicionants del procés industrial i del negoci en si, sent controlada la quantitat d'aigua existente en la mescla indirectament. Aquest treball presenta una extensa base de dades construïda amb milers de resultats d'assajos de resistència a compresió i consistència realitzats sobre formigons fabricats en la mateixa planta i amb diferents dosificacions, tipus de ciment i additius. Es tenen en compte altres aspectes com la inclusió de fibres, la temperatura ambient i del formigó o l'hora de realització de les probetes. Es crea una segona base de dades d'assajos realitzats en un període de temps curt amb el mateix ciment i additiu i tenint en compte la relació aigua/ciment exacta. A més a més, s'ha realitzat la caracterització corresponent dels materials constituents dels formigons assajats. Per a analitzar la influencia dels diferents paràmetres i factors tecnològics i ambientals en la resitència a compresió, en l'evolució d'aquesta en el temps i en la consistència del formigó, s'ha utilitzat l'estadistica clàssica, concretament anàlisi de regressió lineal múltiple, anàlisi de variància (ANOVA) i anàlisi multivariant. Alhora, s'ha verificat l'ajustament de les dades experimentals a models existents en la bibliografía i a nous models de comportament proposats. Finalment s'han elaborat xarxes neuronals artificials per a predir la resistència a la compresió o la consistència d'un formigó en funció de diverses variables d'entrada, al igual que per a l'obtenció de models de comportament. Els resultats obtinguts mitjançant l'aplicació de xarxes neuronals artificials han sigut més eficients i millors que els obtinguts mitjançant mètodes estadistics. / Navarro Ferrer, F. (2016). Modelos predictivos de las características prestacionales de hormigones fabricados en condiciones industriales [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/67272

Constructed wetlands (CWs) are anthropically designed systems to improve and optimize certain physical and biochemical processes that occur in the ecosystems of natural wetlands with the main objective of removing pollutants from the water. This technology, which usually has been used for the treatment of urban wastewater, is being recently applied for treating a great variety of flows, including eutrophic water. Treatment efficiency of these systems depends on the interrelation of a great variety of processes and factors that hinder the establishment of simple principles for its design and/or exploitation. Therefore, mathematical models are useful tools to increase the knowledge about this technology and to optimize their design and management. During the last decades, a remarkable advance has been produced in the modelling of CWs, especially subsurface flow systems. However, an equivalent level of development has not been reached in the modelling of surface flow systems. In this type of CWs, where there is not a porous medium through which the water to be treated circulates, the influence of environmental factors such as wind or avifauna, and the interaction with the layer of sediment can be more intense. Therefore, it is necessary having models applicable to this type of CWs which facilitate the representation of this particular casuistry. In this PhD Dissertation a mechanistic biokinetic model for the treatment of eutrophic water in free water surface constructed wetlands has been developed. The structure of the Activated Sludge Model (ASM) has been used to represent the processes that affect to the main variables of water quality in eutrophic systems, i.e., suspended solids, phytoplankton, different forms of nitrogen and phosphorus and matter organic. The model has been implemented in the software AQUASIM and has been calibrated and validated in two real systems that treated hypertrophic water from Lake l¿Albufera (Valencia) for three years. One of the most remarkable contributions of this model is the ability for simulating the operation conditions of full-scale systems, i.e., for reproducing the interactions that occur between the free water surface constructed wetland and the environment where it is integrated. A novel contribution of this model is the capacity for simulating the effects produced by the activity of the avifauna and by the action of the wind speed in the resuspension of sediments. Another important contribution is the quantification of the effect of the processes involved in the cycles of each variable. This has been able to determine the importance of resuspension in the removal of suspended solids, especially that caused by the action of the wind. Likewise, vegetation cover has been demonstrated to be an easy to monitor and valid parameter for the simulation of the effect of emerging macrophytes in water quality in surface flow CWs, in both sedimentation and resuspension processes, as well as in nutrients uptake. On the other hand, this research has allowed extend the knowledge about the immobility of microorganisms in surface flow CWs. It has also been proven that high vegetation covers as well as harvesting of emerging macrophytes are crucial factors in nutrients removal in this type of systems. / Los humedales artificiales (HHAA) son sistemas diseñados antrópicamente para mejorar y optimizar ciertos procesos físicos y bioquímicos que ocurren en los ecosistemas de los humedales naturales con el objetivo principal de eliminar contaminantes del agua. Esta tecnología, que habitualmente se ha utilizado para la depuración de aguas residuales urbanas, se está aplicando recientemente en el tratamiento de una gran variedad de corrientes, entre ellas las aguas eutróficas. La eficiencia de tratamiento de estos sistemas depende de la interrelación de una gran variedad de procesos y factores que dificultan el establecimiento de principios simples para su diseño y/o explotación. Por ello, los modelos matemáticos son una herramienta útil para aumentar el conocimiento sobre esta tecnología y para optimizar su diseño y gestión. Durante las últimas décadas se ha producido un avance notable en la modelación de los HHAA, especialmente en los sistemas de flujo subsuperficial. Sin embargo, no se ha alcanzado un nivel de desarrollo equivalente en la modelación de los sistemas de flujo superficial. En esta tipología de HHAA, donde no existe un medio poroso a través del cual circula el agua a tratar, la influencia de factores ambientales como el viento o la avifauna y la interacción con la capa de sedimentos puede ser más intensa. Por lo tanto, resulta necesario disponer de modelos aplicables a este tipo de HHAA que permitan representar esta casuística particular. En esta Tesis Doctoral se ha desarrollo un modelo mecanicista biocinético para el tratamiento de aguas eutróficas mediante humedales artificiales de flujo superficial. Se ha utilizado la estructura de los modelos Activated Sludge Model (ASM) para representar los procesos que afectan a las principales variables de calidad de aguas eutróficas, es decir, los sólidos en suspensión, el fitoplancton, las distintas formas de nitrógeno y fósforo y la materia orgánica. El modelo se ha implementado en el software AQUASIM y ha sido calibrado y validado en dos sistemas reales que han tratado durante tres años las aguas hipereutróficas del lago de l¿Albufera (València). Una de las contribuciones más destacables de este modelo es la capacidad para simular las condiciones de funcionamiento de los sistemas a escala real, es decir, para reproducir las interacciones que se producen entre el humedal artificial de flujo superficial y el medio en el que se integra. Una aportación novedosa de este modelo es la capacidad para simular los efectos producidos por la actividad de la avifauna y por la acción de la velocidad del viento en la resuspensión de los sedimentos. Otra aportación importante es la cuantificación del efecto de los procesos que intervienen en los ciclos de cada variable. Con ello se ha podido determinar la importancia de la resuspensión en la eliminación de los sólidos en suspensión, especialmente de la provocada por la acción del viento. Así mismo, se ha demostrado la aplicabilidad del grado de cobertura vegetal como un parámetro de fácil monitorización y válido para la simulación del efecto de las macrófitas emergentes en la calidad de las aguas en los HHAA de flujo superficial, tanto en los procesos de sedimentación y resuspensión del material particulado como en la toma de nutrientes. Por otra parte, esta investigación ha permitido ampliar el conocimiento sobre la inmovilidad de los microorganismos en los HHAA de flujo superficial. También se ha comprobado que un buen grado de cobertura vegetal, así como el cosechado de las macrófitas emergentes, son factores cruciales en la eliminación de nutrientes en este tipo de sistemas. / Els aiguamolls construïts (AACC) són sistemes antròpicament dissenyats per a millorar i optimitzar determinats processos físics i bioquímics que es produeixen en els ecosistemes de les zones humides naturals amb l'objectiu d'eliminar els contaminants de l'aigua. Aquesta tecnologia, que normalment s'ha utilitzat per al tractament d'aigües residuals urbanes, s'està aplicant recentment al tractament de diversos fluxos, com les aigües eutròfiques. L'eficàcia del tractament d'aquests sistemes depèn de la interrelació d'una gran varietat de processos i factors que dificulten l'establiment de principis simples per al seu disseny i/o explotació. Per això, els models matemàtics són una eina útil per a augmentar els coneixements sobre aquesta tecnologia i per a optimitzar el seu disseny i la gestió. Durant les últimes dècades s'ha produït un avanç notable en la modelització d'els AACC, especialment en els sistemes de flux subsuperficial. No obstant això, no s'ha assolit un nivell de desenvolupament equivalent en la modelització de sistemes de flux superficial. En aquesta tipologia d'AACC, on no existeix un medi porós a través del qual circula l'aigua a tractar, la influència de factors ambientals com el vent o les aus i la interacció amb la capa de sediments pot ser més intensa. Per tant, resulta necessari disposar de models aplicables a aquest tipus d'AACC que permeten representar aquesta casuística particular. En aquesta Tesi Doctoral s'ha desenvolupat un model mecanicista biocinètic per al tractament d'aigües eutròfiques mitjançant aiguamolls artificials de flux superficial. S'ha utilitzat l'estructura dels models Activated Sludge Model (ASM) per a representar els processos que afecten les principals variables de la qualitat de les aigües eutròfiques, és a dir, els sòlids en suspensió, el fitoplàncton, les diverses formes de nitrogen i fòsfor i la matèria orgànica. El model s'ha implementat en el software AQUASIM i ha estat calibrat i validat en dos sistemes reals que han tractat durant tres anys les aigües hipereutròfiques del llac de l¿Albufera (València). Una de les aportacions més remarcables d'aquest model és la capacitat per a simular les condicions de funcionament dels sistemes a escala real, és a dir, per a reproduir les interaccions que es produeixen entre l'aiguamoll artificial de flux superficial i el medi en el qual està integrat. Una aportació novedosa d'aquest model és la capacitat per a simular els efectes produïts per l'activitat de l'avifauna i per l'acció de la velocitat del vent en la resuspensió de sediments. Una altra aportació important és la quantificació de l'efecte dels processos implicats en els cicles de cada variable. Amb açò s'ha pogut determinar la importància de la resuspensió en l'eliminació dels sòlids en suspensió, especialment de la provocada per l'acció del vent. Així mateix, s'ha demostrat l'aplicabilitat del grau de cobertura vegetal com a un paràmetre de fácil monitorització i vàlid per a la simulació de l'efecte dels macròfits emergents en la qualitat de les aigües en els AACC de flux superficial, tant en els processos de sedimentació i resuspensió del material particulat com en la presa de nutrients. D'altra banda, aquesta recerca ha permès ampliar el coneixement sobre la immobilitat d'els microorganismes en els AACC de flux superficial. També s'ha comprovat que un bon grau de cobertura vegetal, així com la sega dels macròfits emergents, són factors clau en l'eliminació de nutrients en aquest tipus de sistemes. / Gargallo Bellés, S. (2017). Modelación de la calidad de las aguas en los humedales artificiales de flujo superficial (HAFS) Aplicación a los HAFS del Tancat de la Pipa en l'Albufera de Valencia [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/78215 / Premios Extraordinarios de tesis doctorales