Tesis por compendio / [ES] Esta tesis analiza la relación del marketing digital y el desarrollo de los clústeres regionales a través de tres estudios. El estudio se basa en un marco teórico que integra la literatura sobre marketing digital, clusters regionales y desarrollo económico. El primer estudio se titula "Industrial cluster and knowledge creation: a bibliometric analysis and literature review". Este artículo ofrece una perspectiva exhaustiva de la literatura científica sobre clústeres industriales, su desarrollo y su relación con la generación de conocimiento. El objetivo principal es identificar los fundamentos de esta literatura, las diversas estructuras intelectuales, conceptuales y sociales, así como las tendencias emergentes en la investigación en este campo. El segundo estudio se titula "The Value of Cluster Association for Digital Marketing in Tourism Regional Development". Este estudio examina cómo la asociación en clusters puede potenciar el uso efectivo de las tecnologías digitales, herramientas de marketing y el rendimiento general, especialmente para las pequeñas y medianas empresas en regiones subdesarrolladas. El tercer estudio se titula "Efectiveness of digital marketing and its value in new ventures". Este artículo examina cómo el marketing digital y la pertenencia a un clúster impactan en el rendimiento de las clínicas dentales en Colombia. Se evalúa el uso de diversas herramientas de marketing digital, así como su efecto en la penetración en nuevos mercados y su rendimiento en general. En resumen, el estudio muestra las herramientas digitales más efectivas para crear nuevos mercados y mejorar el desempeño de las clínicas dentales, así como el valor añadido que aporta la asociación en clusters en este contexto. / [CA] Aquesta tesi analitza la relació del màrqueting digital i el desenvolupament dels clústers regionals a través de tres estudis. L'estudi es basa en un marc teòric que integra la literatura sobre màrqueting digital, clústers regionals i desenvolupament econòmic. El primer estudi es titula "Industrial cluster and knowledge creation: a bibliometric analysis and literature review". Aquest article ofereix una perspectiva exhaustiva de la literatura científica sobre clústers industrials, el seu desenvolupament i la seua relació amb la generació de coneixement. L'objectiu principal és identificar els fonaments d'aquesta literatura, les diverses estructures intel·lectuals, conceptuals i socials, així com les tendències emergents en la investigació en aquest camp. El segon estudi es titula "The Value of Cluster Association for Digital Marketing in Tourism Regional Development". Aquest estudi examina com l'associació en clústers pot potenciar l'ús efectiu de les tecnologies digitals, eines de màrqueting i el rendiment general, especialment per a les petites i mitjanes empreses en regions subdesenvolupades. El tercer estudi es titula "Effectiveness of digital marketing and its value in new ventures". Aquest article examina com el màrqueting digital i la pertinença a un clúster impacten en el rendiment de les clíniques dentals a Colòmbia. S'avalua l'ús de diverses eines de màrqueting digital, així com el seu efecte en la penetració en nous mercats i el seu rendiment en general. En resum, l'estudi mostra les eines digitals més efectives per a crear nous mercats i millorar el rendiment de les clíniques dentals, així com el valor afegit que aporta l'associació en clústers en aquest context. / [EN] This thesis analyzes the relationship between digital marketing and the development of regional clusters through three studies. The study is based on a theoretical framework that integrates literature on digital marketing, regional clusters, and economic growth. The first study is titled "Industrial cluster and knowledge creation: a bibliometric analysis and literature review." This article offers a comprehensive perspective on the scientific literature about industrial clusters, their development, and their relationship with knowledge generation. The main objective is to identify the foundations of this literature, the various intellectual, conceptual, and social structures, and emerging trends in research in this field. The second study is titled "The Value of Cluster Association for Digital Marketing in Tourism Regional Development." This study examines how cluster association can enhance the effective use of digital technologies, marketing tools, and overall performance, especially for small and medium-sized enterprises in underdeveloped regions. The third study is titled "Effectiveness of digital marketing and its value in new ventures." This article examines how digital marketing and cluster membership impact the performance of dental clinics in Colombia. It evaluates the use of various digital marketing tools and their effect on market penetration and overall performance. In summary, the study shows the most effective digital tools for creating new markets and improving the performance of dental clinics, as well as the added value of cluster association in this context. / Tarazona Montoya, RA. (2024). Efecto del marketing digital en los clústeres regionales: estudio de casos en Colombia [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/210137 / Compendio

[ES] En este trabajo de Tesis Doctoral, la investigación se ha centrado en el desarrollo sintético de diferentes materiales basados en polímeros orgánicos covalentes (COPs) para estudiar y mejorar sus propiedades catalíticas en reacciones de transformación orgánica de gran interés industrial. Tras la preparación de cada uno de los COPs de estudio, se han caracterizado sus propiedades estructurales y se ha determinado el correcto ensamblaje de las subunidades activas seleccionadas para ser integradas en las paredes estructurales de estos materiales y conferirles reactividades intrínsecas en diferentes aplicaciones como la catálisis heterogénea siendo ésta en concreto, la principal de estudio. La reactividad de estos materiales se ha evaluado teniendo en cuenta las subunidades activas presentes en su estructura, los mecanismos de reacción en procesos de transformaciones orgánicas, los cuales son un gran interés en el entorno industrial. Finalmente, se ha definido una plataforma de modificación post-sintética de materiales tipo COP para ajustar selectivamente las propiedades químicas de los mismos y de este modo, adaptar su afinidad hacia compuestos específicos. Más específicamente, en el capítulo 3 se ha estudiado la esterificación de ácidos carboxílicos, que permite convertirlos a ésteres, es decir grupos funcionales más versátiles. Esta transformación se ha abordado desde el punto de vista de la catálisis heterogénea empleando COPs basados en subunidades sulfaradas: SOP-1 - SOP-4. El catalizador más eficiente para la esterificación de ácidos carboxílicos ha sido el denominado SOP-1, siendo este catalizador estable durante la reacción, pudiendo ser reciclado fácilmente. Además, el mecanismo de reacción en la esterificación de ácidos carboxílicos como el ácido levulínico con etanol ha sido catalizada por el material SOP-1 y se ha investigado el análisis cinético, resultando en una tendencia de pseudo primer orden. En el capítulo 4, se ha investigado la reacción de acoplamiento fotooxidativo de aminas primarias como la bencilamina catalizada por materiales tipo COP basados en subunidades de triazina y tiofeno, obtenidos mediante síntesis solvotermal. Este procedimiento es aplicable a una gran gama de sustratos como sulfuros aromáticos, compuestos muy demandados en la industria farmacéutica actual. Por último, en el capítulo 5, se afronta el desarrollo de nuevas metodologías de modificación post-síntesis para la funcionalización de COPs con propiedades catalíticas mejoradas. Para ello, se ha seleccionado el material tipo COP TAPB-OMePDA basado en unidades estructurales de 1,3,5-tris(4-aminofenil)benceno y 2,5-dimetoxi-p-fenilendialdehído como materiales de partida para que mediante la reacción de Diels-Alder o la reacción de Povarov, se consigan incorporar compuestos orgánicos activos localizados en el interior de sus poros. En concreto, funcionalizaciones con grupos aldehído o imidazol permitirán ser precursores adecuados para ajustar y mejorar las propiedades existentes de los COPs dirigidos hacia el área de la catálisis, intercambio iónico y adsorción selectiva de gases. / [CA] En aquest treball de Tesi Doctoral, la investigació s'ha centrat en el desenvolupament sintètic de diferents materials basats en polímers orgànics covalents (COPs) per a estudiar i millorar les seues propietats catalítiques en reaccions de transformació orgànica de gran interés industrial. Després de la preparació de cadascun dels COPs d'estudi, s'han caracteritzat les seues propietats estructurals i s'ha determinat el correcte ensamblatge de les subunitats actives seleccionades per a ser integrades en les parets estructurals d'aquests materials i conferir-los reactivitats intrínseques en diferents aplicacions com la catàlisi heterogènia, sent aquesta, en concret, la principal d'estudi. La reactivitat d'aquests materials s'ha avaluat tenint en compte les subunitats actives presents en la seua estructura, els mecanismes de reacció en processos de transformacions orgàniques, els quals són de gran interés en l'entorn industrial. Finalment, s'ha definit una plataforma de modificació post-sintètica de materials tipus COP per a ajustar selectivament les propietats químiques d'aquests i d'aquesta manera, adaptar la seua afinitat cap a compostos específics. Més específicament, en el capítol 3 s'ha estudiat l'esterificació d'àcids carboxílics, que permet convertir-los en èsters, és a dir, grups funcionals més versàtils. Aquesta transformació s'ha abordat des del punt de vista de la catàlisi heterogènia emprant COPs basats en subunitats sulfurades: SOP-1 - SOP-4. El catalitzador més eficient per a l'esterificació d'àcids carboxílics ha sigut el denominat SOP-1, sent aquest catalitzador estable durant la reacció, podent ser reciclat fàcilment. A més, el mecanisme de reacció en l'esterificació d'àcids carboxílics com l'àcid levulínic amb etanol ha sigut catalitzat pel material SOP-1 i s'ha investigat l'anàlisi cinètic, resultant en una tendència de pseudo primer ordre. En el capítol 4, s'ha investigat la reacció d'acoblament fotooxidatiu d'amines primàries com la bencilamina catalitzada per materials tipus COP basats en subunitats de triazina i tiofè, obtinguts mitjançant síntesi solvotermal. Aquest procediment és aplicable a una gran varietat de substrats com sulfurs aromàtics, compostos molt demandats en la indústria farmacèutica actual. Finalment, en el capítol 5, s'aborda el desenvolupament de noves metodologies de modificació post-síntesi per a la funcionalització de COPs amb propietats catalítiques millorades. Per a això, s'ha seleccionat el material tipus COP TAPB-OMePDA basat en unitats estructurals de 1,3,5-tris(4-aminofenil)benzè i 2,5-dimetoxi-p-fenilendialdehid com a materials de partida perquè mitjançant la reacció de Diels-Alder o la reacció de Povarov, s'aconseguisca incorporar compostos orgànics actius localitzats en l'interior dels seus porus. En concret, funcionalitzacions amb grups aldehid o imidazol permetran ser precursors adequats per a ajustar i millorar les propietats existents dels COPs dirigits cap a l'àrea de la catàlisi, intercanvi iònic i adsorció selectiva de gasos. / [EN] In this Doctoral Thesis, the research has focused on the synthetic development of various materials based on covalent organic polymers (COPs) to study and enhance their catalytic properties in organic transformation reactions of great industrial interest. After the preparation of each COP under study, their structural properties were characterized, and the proper assembly of the selected active subunits was confirmed. These subunits were integrated into the structural walls of the materials to impart intrinsic reactivity in different applications, with heterogeneous catalysis being the primary focus. The reactivity of these materials was evaluated by considering the active subunits present in their structure and the reaction mechanisms in organic transformation processes, which are of great industrial interest. Finally, a platform for the post-synthetic modification of COP-type materials was established to selectively adjust their chemical properties and thereby tailor their affinity for specific compounds. More specifically, Chapter 3 studied the esterification of carboxylic acids, which allows their conversion into esters, more versatile functional groups. This transformation was approached from the perspective of heterogeneous catalysis using COPs based on sulfur-containing subunits: SOP-1 - SOP-4. The most efficient catalyst for carboxylic acid esterification was SOP-1, which proved to be stable during the reaction and easily recyclable. Additionally, the reaction mechanism for the esterification of carboxylic acids, such as levulinic acid with ethanol, was catalyzed by SOP-1, and kinetic analysis was conducted, revealing a pseudo-first-order trend. In Chapter 4, the photooxidative coupling reaction of primary amines, such as benzylamine, was investigated using COP-type materials based on triazine and thiophene subunits obtained through solvothermal synthesis. This procedure is applicable to a wide range of substrates, such as aromatic sulfides, which are highly demanded in today's pharmaceutical industry. Finally, Chapter 5 addresses the development of new post-synthesis modification methodologies for the functionalization of COPs with enhanced catalytic properties. For this purpose, the COP-type material TAPB-OMePDA, based on structural units of 1,3,5-tris(4-aminophenyl)benzene and 2,5-dimethoxy-p-phenylenedialdehyde, was selected as the starting material. Through the Diels-Alder reaction or the Povarov reaction, active organic compounds were incorporated into the pores of the material. Specifically, functionalizations with aldehyde or imidazole groups will serve as suitable precursors to fine-tune and improve the existing properties of COPs, particularly in the areas of catalysis, ion exchange, and selective gas adsorption. / Quiero expresar mi profundo agradecimiento al Instituto de Tecnología Química (ITQ-UPV-CSIC) por proporcionarme los recursos necesarios para llevar a cabo esta investigación. Agradezco especialmente el apoyo financiero otorgado por el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, a través del contrato predoctoral para la formación de doctores/as (PRE2018-084071), así como la financiación de los proyectos de investigación PID2020-112590GB-C21, CEX2021-001230-S, y el apoyo adicional de la Unión Europea a través del programa NextGeneration (PRTR-C17.I1) y de la Generalitat Valenciana (MFA/2022/003). Sin estas contribuciones, el desarrollo de esta tesis doctoral no habría sido posible. / Melero Gutierrez, M. (2025). Materiales híbridos multifuncionales basados en nano-unidades estructurales activas [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/214747

[ES] La cultura constituye la base social, representa la identidad y soporta los procesos de formación y transformación de las sociedades; bajo el enfoque clásico se encarga de identificar, proteger, conservar, rehabilitar y difundir, de manera sostenible, las tradiciones e historias; sin embargo, en los últimos años, el vínculo entre la cultura, la economía y el desarrollo territorial ha comenzado a ser explorado más profundamente, destacando cómo las prácticas culturales promueven nuevas capacidades y oportunidades y fomentan procesos de innovación. Dentro del amplio sector cultural, en años recientes ha crecido el interés por comprender mejor los eventos culturales, como fenómenos cargados de múltiples significados y enfoques; uno de los aspectos de interés es la innovación, tanto en lo que se refiere a sus contenidos como en la gestión y su articulación con otros sectores para el desarrollo territorial. Esta investigación se centra en un área poco estudiada de la innovación en el ámbito cultural, porque busca aportar a la construcción de un marco de análisis de la innovación en el Patrimonio Cultural Inmaterial, a partir del análisis de estos procesos en las organizaciones culturales y de su relación con el contexto. Para ello, se definió como objetivo el de analizar los procesos de innovación en las organizaciones culturales que trabajan por la salvaguardia y protección del patrimonio cultural inmaterial, en especial el referido a los Carnavales. Para ello, se ha utilizado un marco de análisis que da soporte al proceso de investigación. Los resultados obtenidos permiten identificar los tipos, espacios y motivaciones de la innovación en las organizaciones de patrimonio cultural. Con esta, se pretende promover una nueva mirada sobre la innovación en la gestión cultural bajo un enfoque sistémico, entendiendo que se basa en una cultura viva, que evoluciona y se adapta al contexto que representa su identidad. Los resultados sientan las bases para futuras investigaciones centradas en la cultura como herramienta para la cohesión social y el fomento del desarrollo territorial. / [CA] La cultura constituïx la base social, representa la identitat i suporta els processos de formació i transformació de les societats; sota l'enfocament clàssic s'encarrega d'identificar, protegir, conservar, rehabilitar i difondre, de manera sostenible, les tradicions i històries; no obstant això, en els últims anys, el vincle entre la cultura, l'economia i el desenrotllament territorial ha començat a ser explorat més profundament, destacant com les pràctiques culturals promouen noves capacitats i oportunitats i fomenten processos d'innovació. Dins de l'ampli sector cultural, en anys recents ha crescut l'interés per comprendre millor els esdeveniments culturals, com a fenòmens carregats de múltiples significats i enfocaments; un dels aspectes d'interés és la innovació, tant pel que fa als seus continguts com en la gestió i la seua articulació amb altres sectors per al desenrotllament territorial. Esta investigació se centra en una àrea poc estudiada de la innovació en l'àmbit cultural, perquè busca aportar a la construcció d'un marc d'anàlisi de la innovació en el Patrimoni Cultural Immaterial, a partir de l'anàlisi d'estos processos en les organitzacions culturals i de la seua relació amb el context. Per a això, es va definir com a objectiu el d'analitzar els processos d'innovació en les organitzacions culturals que treballen per la salvaguarda i protecció del patrimoni cultural immaterial, especialment el referit als Carnestoltes. Per a això, s'ha utilitzat un marc d'anàlisi que dona suport al procés d'investigació. Els resultats obtinguts permeten identificar els tipus, espais i motivacions de la innovació en les organitzacions de patrimoni cultural. Amb esta, es pretén promoure una nova mirada sobre la innovació en la gestió cultural sota un enfocament sistèmic, entenent que es basa en una cultura viva, que evoluciona i s'adapta al context que representa la seua identitat. Els resultats establixen les bases per a futures investigacions centrades en la cultura com a ferramenta per a la cohesió social i el foment del desenrotllament territorial / [EN] Culture represents the social basis, denotes identity and supports the processes of creation and transformation of societies. In the classical approach, culture is responsible for identifying, protecting, preserving, rehabilitating and disseminating traditions and histories in a sustainable way; however, in recent years, the link between culture, economy and territorial development has begun to be explored more deeply, highlighting how cultural practices promote new capacities and opportunities to encourage innovation processes. Within the broad cultural sector, there has been a growing interest in recent years to better understand cultural events as phenomena loaded with multiple meanings and approaches; one of the aspects of interest is innovation, both in terms of content and management, and its articulation with other sectors for territorial development. This research focuses on a little-studied area of innovation in the cultural sector, because it aims to contribute to the construction of a framework for the analysis of innovation in intangible cultural heritage, based on the analysis of these processes in cultural organizations and their relationship with the context. The objective was set to be the analysis of innovation processes in cultural organizations that work for the safeguarding and protection of intangible cultural heritage, particularly in relation to carnivals. An analytical framework has been used to support the research process. The results obtained allow us to identify the types, spaces, and motivations for innovation in cultural heritage organizations. With this research, the aim is to promote a new perspective on innovation in cultural management within a systemic approach, understanding that it is based on a living culture that evolves and adapts to the context representing its identity. The findings lay the groundwork for future research focused on culture as a tool for social cohesion and the promotion of territorial development. / Rodríguez Gutiérrez, ID. (2024). La innovación en la gestión del patrimonio cultural inmaterial: Los carnavales de Barranquilla y del Atlántico [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/212909

[ES] Esta tesis presenta un estudio exhaustivo sobre la implementación de una realización eficiente de GEMM en procesadores de bajo consumo y en una plataforma heterogénea de AMD. Esta investigación está inspirada por la creciente demanda de inferencias de bajo consumo, baja latencia y alto rendimiento con modelos complejos de Deep Learning (DL) que surgen, por ejemplo, en Natural Language Processing (NLP) y Convolutional Neural Networks (CNN). Esto llevó a la oportunidad de explorar la aplicabilidad de la aceleración de hardware y software para GEMM en plataformas ARM, RISC-V y AMD Versal AI Engine (AIE). Establecimos los objetivos de nuestra investigación de la siguiente manera: Primero, desarrollar kernels de precisión mixta eficientes para GEMM en arquitecturas ARM y RISC-V explotando las unidades Single-Instruction, Multiple-Data (SIMD) en estas arquitecturas. En segundo lugar, explorar la aplicabilidad del algoritmo convencional para GEMM en plataformas de hardware no convencionales como el AIE en el sistema AMD Versal. Por último, investigar la escalabilidad del diseño paralelo de GEMM a múltiples AIE en sistemas AMD Versal. En mayor detalle, la investigación comienza implementando GEMM en las arquitecturas ARM y RISC-V, donde propusimos una herramienta de generación de código de micro-kernels basada en plantillas para ARM Neon, la extensión vectorial RISC-V (RVV) 0.7.1 y RVV 1.0. La herramienta de generación de código también permite configurar las dimensiones del micro-kernel, un parámetro crítico desde el punto de vista del rendimiento. Este trabajo indica que esta generación de código de kernels mejoró drásticamente la productividad y la portabilidad de los diseños de GEMM basados en intrínsecos. También incorporamos aritmética de precisión mixta INT8|INT32, mostrando la aceleración sobre los enfoques FP32. Basándonos en el éxito de la implementación de GEMM en sistemas convencionales de bajo costo, extendimos nuestros intereses a plataformas heterogéneas no convencionales, en particular, la arquitectura AMD Versal AIE. Para esta plataforma, diseñamos micro-kernels específicos de la arquitectura de 8x8 utilizando intrínsecos flexibles de bajo nivel, implementando aritmética de precisión mixta y rutinas de empaquetado de datos, todo orientado a la inferencia de DL de alto rendimiento. Más importante aún, propusimos un diseño de jerarquía de memoria personalizada para esta arquitectura, crucial para operaciones de GEMM de baja latencia. Los resultados muestran que los micro-kernels propuestos lograron el 86.7% del rendimiento máximo de la implementación de un solo AIE. Fuimos un paso más allá al evaluar el diseño de GEMM en el modelo de DL ResNet-50 v1.5+ImageNet, donde convertimos los operadores de convolución a kernels de GEMM. Tras la implementación exitosa de GEMM en un solo tile de AIE, extendimos nuestra investigación a múltiples tiles de AIE, donde introdujimos la paralelización en el algoritmo. Rediseñamos el GEMM específico de la arquitectura acomodando hasta 32 tiles de AIE. Para lograr esto, optimizamos el diseño de la jerarquía de memoria personalizada y propusimos una nueva topología para un mayor rendimiento de comunicación. Los resultados muestran una gran escalabilidad del diseño paralelo de GEMM, reduciendo drásticamente el tiempo de computación en 31.5x en comparación con el diseño de un solo tile de AIE. / [CA] Aquesta tesi presenta un estudi complet sobre la implementació d'una realització eficient de GEMM en processadors de baix consum i una plataforma heterogènia d'AMD. Aquesta investigació s'inspira en la creixent demanda d'inferències de baix consum, baixa latència i alt rendiment amb models complexos de Deep Learning (DL), com per exemple, en Natural Language Processing (NLP) i Convolutional Neural Networks (CNN). Això va portar a l'oportunitat d'explorar l'aplicabilitat de l'acceleració de maquinari i programari per a GEMM en plataformes ARM, RISC-V i AMD Versal AI Engine (AIE). Els objectius de la nostra investigació són els següents: En primer lloc, desenvolupar nuclis de precisió mixta eficients per a GEMM en arquitectures ARM i RISC-V explotant les unitats Single-Instruction, Multiple-Data (SIMD) en aquestes arquitectures. En segon lloc, explorar l'aplicabilitat de l'algorisme convencional per a GEMM en plataformes de maquinari no convencionals com l'AIE en el sistema AMD Versal. Finalment, investigar l'escalabilitat del disseny paral·lel de GEMM a múltiples AIE en sistemes AMD Versal. En més detall, la investigació comença implementant GEMM en arquitectures ARM i RISC-V, on hem proposat una eina de generació de codi de micro-nuclis basada en plantilles per a ARM Neon, l'extensió vectorial RISC-V (RVV) 0.7.1 i RVV 1.0. L'eina de generació de codi també permet configurar les dimensions del micro-nucli, un paràmetre crític des del punt de vista del rendiment. Aquest treball indica que aquesta generació de codi de nucli va millorar dràsticament la productivitat i portabilitat dels dissenys de GEMM basats en intrínsecs. També incorporem aritmètica de precisió mixta INT8|INT32, mostrant la millora de velocitat respecte als enfocaments FP32. Sobre la base de l'èxit de la implementació de GEMM en sistemes convencionals de consum, vam ampliar els nostres interessos a arquitectures heterogènies no convencionals, en particular, l'arquitectura AMD Versal AIE. Per a aquesta plataforma, vam dissenyar micro-nuclis específics d'arquitectura de 8x8 utilitzant els intrínsecs de baix nivell flexibles, implementant aritmètica de precisió mixta i rutines d'embalatge de dades, totes destinades a inferència de DL d'alt rendiment. Més important encara, vam proposar un disseny de jerarquia de memòria personalitzat per a aquesta arquitectura, que és crucial per a operacions GEMM de baixa latència. Els resultats mostren que els micro-nuclis proposats van aconseguir el 86,7% del rendiment màxim d'una implementació d'AIE única. Vam anar un pas més enllà avaluant el disseny de GEMM en el model de DL ResNet-50 v1.5+ImageNet, on vam convertir els operadors de convolució en nuclis GEMM. Després de la implementació exitosa de GEMM en una sola rajola AIE, vam ampliar la nostra investigació a múltiples rajoles AIE, on vam introduir la paral·lelització a l'algorisme. Vam redissenyar el GEMM específic d'arquitectura per a acomodar fins a 32 rajoles AIE. Per aconseguir-ho, vam optimitzar el disseny de la jerarquia de memòria personalitzada i vam proposar una nova topologia per a un major ample de banda de comunicació. / [EN] This thesis presents a comprehensive study on implementing an efficient realization of GEMM on low-power commodity processors and a heterogeneous platform from AMD. This research is inspired by the increasing demand for low-power, low-latency, high-performance inference with complex Deep Learning (DL) models arising, for instance, in Natural Language Processing (NLP) and Convolutional Neural Networks (CNN). This led to the opportunity to explore the applicability of hardware and software acceleration for GEMM on ARM, RISC-V, and AMD Versal AI Engine (AIE) platforms. We set up the objectives of our research as follows: Firstly, to develop efficient mixed precision kernels for GEMM on ARM and RISC-V architectures exploiting the Single-Instruction, Multiple-Data (SIMD) units in these architectures. Secondly, to explore the applicability of the conventional algorithm for GEMM to non-conventional hardware platforms such as the AIE in the AMD Versal system. Lastly, to investigate the scalability of the parallel design of GEMM to multiple AIEs on AMD Versal systems. In greater detail, the research starts by implementing GEMM on ARM and RISC-V architectures, where we proposed template-based micro-kernels code generation tool for ARM Neon, RISC-V vector (RVV) extension 0.7.1, and RVV 1.0. The code generation tool also allows configuring the micro-kernel dimensions, a critical parameter from the point of performance. This work indicates this kernel code generation drastically improved the productivity and portability of intrinsic-based GEMM designs. We also incorporate mixed-precision INT8|INT32 arithmetic, showing the speedup over FP32 approaches. Building upon the success of GEMM implementation on conventional commodity systems, we extended our interests to non-conventional heterogeneous platforms, in particular, the AMD Versal AIE architecture. For this platform, we designed architecture-specific 8x8 micro-kernels utilizing the flexible low-level intrinsic, implementing mixed-precision arithmetic and data-packing routines, all aimed for high-performance DL inference. More importantly, we proposed a customized memory hierarchy design for this architecture, which is crucial for low-latency GEMM operations. The results show that the proposed micro-kernels achieved 86.7% of the peak performance of a single AIE implementation. We went a step further by benchmarking the GEMM design on the DL model ResNet-50 v1.5+ImageNet, where we converted the convolution operators to GEMM kernels. Following the successful implementation of GEMM on a single AIE tile, we extended our research to multiple AIE tiles, where we introduced parallelization to the algorithm. We redesigned the architecture-specific GEMM accommodating up to 32 AIE tiles. To achieve this, we optimized the customized memory hierarchy design and proposed a new topology for higher communication throughput. The results show great scalability of the parallel GEMM design, drastically reducing computational time by 31.5x compared to the single AIE tile design. / I would like to express my sincere appreciation to Horizon 2020 of the European Union for their generous funding. This project has been supported by the European Union’s Horizon 2020 (H2020) Marie Sklodowska-Curie Innovative Training Networks H2020-MSCA-ITN-2020 call, under Grant Agreement no. 956090. This funding has been crucial in enabling the success of this research. / Lei, J. (2024). Deep Learning Inference on Low-Power Commodity Processors and the AMD Versal AI Engine [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/212297

[ES] Esta tesis investiga los mecanismos microscópicos de la adsorción selectiva y difusión de etileno en zeolitas que contienen plata mediante una combinación de dispersión inelástica de neutrones (INS), dispersión cuasielástica de neutrones (QENS) y teoría funcional de densidad (DFT). Las zeolitas se han aplicado con éxito como materiales adsorbentes en varias separaciones desafiantes debido a sus propiedades físicas químicas notables y ajustables. Un uso particular está relacionado con la separación de alquenos de alcanos. Además de funcionar como tamices moleculares, la interacción selectiva del alqueno con los cationes de metales de transición ubicados en las cavidades de las zeolitas juega un papel crucial al mejorar la separación selectiva mediante un mecanismo conocido como complejación pi. La energía de unión de la complejación pi es intermedia entre una fisisorción fuerte y una quimisorción débil, lo que permite una alta selectividad y regenerabilidad de las moléculas adsorbidas en el sitio del metal de transición. Aunque se han publicado varios estudios sobre la adsorción de etileno en zeolitas con Ag, la mayoría se basan en técnicas experimentales o en predicciones puramente teóricas que no describen completamente el sistema bajo investigación. Por lo tanto, la interacción del etileno con la plata y los factores que determinan este mecanismo de adsorción selectiva y la difusión del etileno adsorbido en zeolitas con Ag aún no se comprenden completamente. La combinación de enfoques teóricos (DFT) y experimentales (INS y QENS) para estudiar la complejación pi de etileno en zeolitas de plata de poros pequeños CHA, RHO y LTA permite comprender las influencias de la geometría local de la estructura y entorno de los sitios Ag+ en la formación de complejos pi y difusión de la molecula. Además, este método puede extenderse a investigaciones en muchos materiales similares (sean otras zeolitas o diferentes sistemas microporosos) como una herramienta para proporcionar información cualitativa y cuantitativa satisfactoria. / [CA] Esta tesi investiga els mecanismes microscòpics de l'adsorció selectiva i difusió d'etilé en zeolites que contenen plata mitjançant una combinació de dispersió inelàstica de neutrons (INS), dispersió cuasielástica de neutrons (QENS) i teoria funcional de densitat (DFT). Les zeolites s'han aplicat amb èxit com a materials adsorbents en diverses separacions desafiadores a causa de les seues propietats físiques químiques notables i ajustables. Un ús particular està relacionat amb la separació d'alquens d'alcans. A més de funcionar com a tamisos moleculars, la interacció selectiva de l'alqué amb els cations de metalls de transició situats en les cavitats de les zeolites juga un paper crucial en millorar la separació selectiva mitjançant un mecanisme conegut com a complexació pi. L'energia d'unió de la complexació pi és intermèdia entre una fisisorción forta i una quimisorción feble, la qual cosa permet una alta selectivitat i regenerabilidad de les molècules objectiu adsorbidas en el lloc del metall de transició. Encara que s'han publicat diversos estudis sobre l'adsorció d'etilé en zeolites con Ag, la majoria es basen en tècniques experimentals o en prediccions purament teòriques que no descriuen completament el sistema sota investigació. Per tant, la interacció de l'etilé amb la plata i els factors que determinen este mecanisme d'adsorció selectiva i la difusió de l'etilé adsorbido en zeolites con Ag encara no es comprenen completament. La combinació d'enfocaments teòrics (DFT) i experimentals (INS i QENS) per a estudiar la complexació $\pi$ d'etilé en zeolites de plata de porus xicotets CHA, RHO i LTA permet comprendre les influències de la geometria local de l'estructura i entorn dels llocs Ag+ en la formació de complexos pi i difusió. A més, este mètode pot estendre's a investigacions en molts materials similars (ja siguen altres zeolites o diferents sistemes microporosos) com una ferramenta per a proporcionar informació qualitativa i quantitativa satisfactòria. / [EN] This thesis investigates the microscopic mechanisms of the selective adsorption and diffusion of ethylene on silver containing zeolites by a combination of Inelastic Neutron Scattering (INS), Quasielastic Neutron Scattering (QENS) and Density Functional Theory (DFT). Zeolites has been successfully applied as adsorbents materials to several challenging separations due to their remarkable and tunable chemical physical properties. One particular use is related to the separation of alkenes from alkanes. Apart from working as molecular sieves, the selective interaction of the alkene with transition metal cations located in the cavities of the zeolites plays a crucial role enhancing the selective separation by a mechanism known as pi-complexation. The pi-complexation binding energy is intermediate between a strong physisorption and a weak chemisorption, which allows high selectivity and regenerability of the targeted molecules adsorbed on the transition metal site. Although several studies have been published regarding the adsorption of ethylene on Ag-zeolites, most are based on experimental techniques or on purely theoretical predictions that do not completely describe the system under investigation. Therefore, the interaction of ethylene with silver and the factors that determine this selective adsorption mechanism and the diffusion of the adsorbed ethylene on Ag-zeolites are not fully understood yet. The combination of theoretical (DFT) and experimental (INS and QENS) approaches to study ethylene pi-complexation in silver small pore zeolites CHA, RHO and LTA allows to understand the influences of the local geometry of the framework and the neighboring chemical environment of the Ag+ sites on the formation of pi-complexes and diffusion of the molecule. Furthermore, this method may be extended to investigations in many alike materials (whether other zeolites or different microporous systems) as a tool to provide satisfactory qualitative and quantitative information. / This thesis has received funding from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under the Marie Skłodowska-Curie grant agreement No 847439 in the framework of the PhDdoctoral training InnovaXN.This project was apartnership between the InstitutLaue-Langevin(ILL) in Grenoble (France),the Instituto de Tecnología Química (ITQ) Universidad Politecnica de Valencia (Spain)and CepsaSA industry in Madrid,(Spain). / Almeida, G. (2024). Understanding the microscopic mechanism for the industrially relevant ethylene/ethane separation by silver-containing molecular sieves [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/211228

[ES] Los productos perecederos representan un gran parte de los bienes que se comercializan en el mundo. Éstos productos empiezan a tener un papel más relevante dadas las condiciones de seguridad alimentaria que requiere la humanidad, en el año 2023 la población del planeta superó los 8 mil millones de habitantes, una cifra que presiona aún más el riesgo alimenticio del planeta. La gestión de éste tipo de cadenas de suministros es responsable en parte de la seguridad alimentaria de las personas, actualmente uno (1) de cada tres (3) kilos de comida que se producen en el mundo se pierde o desperdicia. Ésta situación merece un análisis más profundo, y por tanto se requiere dividir el problema en varias partes para saber la conexión del problema. Encontramos que el efecto látigo, un fenómeno que amplifica la demanda aguas arriba de la cadena de suministros, es responsable en cierto modo de ésta pérdida y desperdicio de alimento. Nuestra investigación encontró que existen varias causas que generan el efecto látigo, como la gestión de la demanda, el tiempo de entrega o de reabastecimiento, nivel de deterioro del producto, entre otros. Éstas causas del efecto látigo fueron simuladas en una cadena de 10 retailers, una central de abastos, tres intermediarios rurales y 6 agricultores; con el fin de evidenciar el impacto en el inventario, el desperdicio y el nivel de servicio de una cadena de suministros del banano. Para la simulación diseñamos un modelos de previsión de demanda Prophet, el cual tuvo en cuenta la tendencia y estacionalidad de la demanda del banano, y el tiempo de entrega y de reabastecimiento de los proveedores. Nuestro modelo logró disminuir el efecto látigo en casi una cuarta parte con respecto a un modelo de previsión básico (Naïve), también redujo el inventario en toda la cadena de suministros del banano en casi tres veces con relación al modelo Naïve. Éstos resultados fueron consistentes en todos los escenarios donde se tuvo en cuenta el nivel de desperdicio del banano, cambios en los tiempos de entrega y de reabastecimiento. Nuestro mayor aporte a la investigación fue diseñar un modelo de previsión basado en Prophet, que no se había usado para disminuir el efecto látigo en una cadena de perecederos, evidenciando que el nivel de deterioro del producto afecta en mayor medida el inventario en la cadena de suministros, en comparación con el tiempo de entrega y de reabastecimiento. Los aportes y hallazgos encontrados en la investigación, deben ser ampliados hacia nuevas líneas, que involucren el comportamiento humano como causa del efecto látigo, otro tipo de alimentos que tengan mayor nivel de vida útil, y estructuras de cadenas que tengan variaciones en sus pedidos, tiempos de producción y capacidades organizacionales / [CA] Els productes peribles representen una gran part dels productes venuts al món. Aquests productes comencen a tenir un paper més rellevant donades les condicions de seguretat alimentària que requereix la humanitat. El 2023, la població del planeta va superar els 8.000 milions d'habitants, una xifra que pressiona encara més el risc alimentari del planeta. La gestió d'aquest tipus de cadenes de subministrament és en part responsable de la seguretat alimentària de les persones; actualment es perd o es malgasta un (1) de cada tres (3) quilos d'aliments produïts al món. Aquesta situació mereix una anàlisi més profunda, i per tant cal dividir el problema en diverses parts per conèixer la connexió del problema. Hem trobat que l'efecte fuet, un fenomen que amplifica la demanda aigües amunt de la cadena de subministrament, és una mica responsable d'aquesta pèrdua i malbaratament d'aliments. La nostra investigació va trobar que hi ha diverses causes que generen l'efecte fuet, com ara la gestió de la demanda, el temps de lliurament o reposició, el nivell de deteriorament del producte, entre d'altres. Aquestes causes de l'efecte fuet es van simular en una cadena de 10 minoristes, un centre de subministrament, tres intermediaris rurals i 6 agricultors; per tal de demostrar l'impacte en l'inventari, els residus i el nivell de servei d'una cadena de subministrament de plàtan. Per a la simulació vam dissenyar un model de previsió de la demanda del Profeta, que tenia en compte la tendència i l'estacionalitat de la demanda de plàtan, i el temps de lliurament i reposició dels proveïdors. El nostre model va aconseguir reduir l'efecte fuet en gairebé una quarta part en comparació amb un model bàsic de previsió (Naïve), també va reduir l'inventari a tota la cadena de subministrament de plàtan gairebé tres vegades en comparació amb el model Naïve. Aquests resultats van ser coherents en tots els escenaris on es va tenir en compte el nivell de residus de plàtan, els canvis en els temps de lliurament i reposició. La nostra major contribució a la investigació va ser dissenyar un model de previsió basat en Prophet, que no s'havia utilitzat per reduir l'efecte fuet en una cadena perible, demostrant que el nivell de deteriorament del producte afecta en major mesura l'inventari de la cadena de subministrament. subministraments, en comparació amb el temps de lliurament i reposició. Les contribucions i troballes que es troben a la investigació s'han d'ampliar cap a noves línies, que impliquen el comportament humà com a causa de l'efecte fuet, altres tipus d'aliments que tenen un nivell més alt de vida útil i estructures de cadena que tenen variacions en els seus ordres, temps de producció i capacitats organitzatives / [EN] Perishable products represent a large part of the goods traded in the world. Given the food security conditions required by humanity, these products are beginning to play a more relevant role; in 2023, the world's population exceeded 8 billion inhabitants, putting even more pressure on the planet's food risk. This type of supply chain management is partly responsible for people's food security. One (1) of every three (3) kilos of food produced worldwide needs to be recovered or used. This situation deserves a more profound analysis; therefore, it is necessary to divide the problem into several parts to know the connection of the problem. We found that the bullwhip effect, a phenomenon that amplifies the demand upstream of the supply chain, is responsible in some way for this loss and waste of food. Our research found that several causes generate the bullwhip effect, such as demand management, delivery or replenishment time, and level of product deterioration. These causes of the bullwhip effect were simulated in a chain of 10 retailers, a supply center, three rural intermediaries, and six farmers to demonstrate the impact on a banana supply chain's inventory, waste, and service level. For the simulation, we designed a Prophet demand forecasting model, which considered the trend and seasonality of banana demand and suppliers' delivery and replenishment time. Our model managed to reduce the bullwhip effect by almost a quarter compared to a basic forecasting model (Naïve), and it also reduced inventory in the entire banana supply chain by almost three times compared to the Naïve model. These results were consistent in all scenarios where the level of banana waste, changes in delivery, and replenishment times were considered. Our most significant contribution to the research was to design a forecasting model based on Prophet, which had not been used to reduce the bullwhip effect in a perishable goods chain, showing that the level of product deterioration affects inventory in the supply chain to a greater extent, compared to delivery and replenishment time. The contributions and findings found in the research should be extended to new lines involving human behavior as a cause of the bullwhip effect, other types of foods with a longer shelf life, and chain structures with variations in their orders, production times, and organizational capacities. / Durán Peña, JA. (2024). Diseño de un modelo de previsión de demanda para reducir el efecto látigo en una cadena de suministros de perecederos [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/210911

[ES] Un uso indiscriminado de los plásticos ha dado lugar a una crisis medioambiental de proporciones significativas. La lenta degradación y alta persistencia de estos materiales en el medio ambiente han ocasionado la acumulación de residuos plásticos en los océanos y en entornos naturales. Este fenómeno plantea desafíos urgentes y ha impulsado un intenso interés en la búsqueda de soluciones sostenibles para abordar esta problemática. Este contexto brinda el escenario ideal para la investigación propuesta en esta tesis doctoral, titulada "Revalorización de Subproductos procedentes de la semilla de cáñamo (Cannabis sativa) para la obtención de biomateriales respetuosos con el medio ambiente". La semilla de cáñamo, con sus notables propiedades y componentes naturales, se presenta como un recurso prometedor para la creación de biomateriales que aborden los desafíos ambientales derivados del uso excesivo de plásticos. Esta tesis se adentrará en la exploración de métodos y técnicas para la extracción y transformación de subproductos de la semilla de cáñamo, con el objetivo de obtener biomateriales innovadores y sostenibles. La semilla de cáñamo posee un destacado potencial en el ámbito de los biopolímeros gracias a su rico contenido de ácidos grasos poliinsaturados. Además, la harina de semilla de cáñamo incluye una composición rica en proteínas, carbohidratos y residuos lignocelulósicos. Estos elementos constituyen los bloques de construcción fundamentales para la creación de biopolímeros naturales y biodegradables, lo que abre una vía hacia una alternativa más sostenible en comparación con los polímeros sintéticos convencionales. El aprovechamiento de la semilla de cáñamo en la producción de biopolímeros se presenta como una estrategia prometedora en la búsqueda de soluciones amigables con el medio ambiente en el campo de los materiales. La tesis doctoral actual se enfoca en la evaluación de la viabilidad de utilizar la semilla de cáñamo como una fuente renovable y funcional en la esfera de los biopolímeros. Este proyecto de investigación aborda un proceso de extracción que busca evaluar la posibilidad de efectuar modificaciones químicas en los ácidos grasos poliinsaturados contenidos en el aceite de cáñamo. La obtención del aceite de semilla de cáñamo maleinizado (ACM) tras realizar la modificación química mencionada, permite la implementación de este como plastificante de origen biológico en biopolímeros que, por naturaleza, suelen ser rígidos y quebradizos, como el PLA (ácido poliláctico). Además, el ACM puede desempeñar un papel como compatibilizante en la interacción entre las moléculas apolares, que conforman las matrices poliméricas, y las cargas lignocelulósicas, como la harina de cáñamo, que se introducen con el propósito de reducir el impacto ambiental y potenciar la revalorización de subproductos derivados de la semilla de cáñamo. De igual manera, puede actuar como compatibilizante entre polímeros que son parcialmente inmiscibles entre ellos, como puede ser la mezcla del PLA y del TPS (almidón termoplástico). De igual manera que se ha llevado a cabo la obtención del ACM, y se ha utilizado como plastificante y compatibilizante en mezclas de polímeros, también se ha desarrollado un aceite epoxidado de cáñamo (ACE). Gracias a la obtención de este nuevo aceite modificado químicamente se ha podido llegar a desarrollar una resina termoestable basada al 100% en ACE como base de la resina epoxi y el ACM como endurecedor bio en la mezcla resultante. Finalmente, cabe destacar que las investigaciones realizadas en el marco de esta tesis doctoral han representado un valioso enfoque en la utilización de la semilla de cáñamo como una fuente de materia prima sostenible en la creación de compuestos activos destinados a la industria de los biopolímeros. Por esto, se han desarrollado nuevos compatibilizantes y plastificantes gracias a la obtención del ACM y del ACE, la utilización de la harina de semilla de cáñamo en matrices poliméricas. / [CA] Un ús indiscriminat dels plàstics ha provocat una crisi ambiental de dimensions significatives. La lenta degradació i l'alta persistència d'aquests materials en el medi ambient han ocasionat l'acumulació de residus plàstics en els oceans i en entorns naturals. Aquest fenomen planteja reptes urgents i ha impulsat un intens interès en la recerca de solucions sostenibles per abordar aquesta problemàtica. Aquest context proporciona l'escenari ideal per a la investigació proposada en aquesta tesi doctoral, titulada "Revalorització de Subproductes procedents de la llavor de cànem (Cannabis sativa) per a l'obtenció de biomaterials respectuosos amb el medi ambient". La llavor de cànem, amb les seues notables propietats i components naturals, es presenta com una font prometedora per a la creació de biomaterials que aborden els reptes ambientals derivats de l'ús excessiu de plàstics. Aquesta tesi s'endinsarà en l'exploració de mètodes i tècniques per a l'extracció i transformació de subproductes de la llavor de cànem, amb l'objectiu d'obtenir biomaterials innovadors i sostenibles. La llavor de cànem posseeix un destacat potencial en l'àmbit dels biopolímers gràcies al seu ric contingut d'àcids grassos poliinsaturats. A més, la farina de llavor de cànem inclou una composició rica en proteïnes, carbohidrats i residus lignocel·lulòsics. Aquests elements constitueixen els blocs de construcció fonamentals per a la creació de biopolímers naturals i biodegradables, obrint una via cap a una alternativa més sostenible en comparació amb els polímers sintètics convencionals. L'aprofitament de la llavor de cànem en la producció de biopolímers es presenta com una estratègia prometedora en la recerca de solucions amigables amb el medi ambient en el camp dels materials. La tesi doctoral actual se centra en l'avaluació de la viabilitat d'utilitzar la llavor de cànem com a font renovable i funcional en l'esfera dels biopolímers. Aquest projecte de recerca aborda un procés d'extracció que busca avaluar la possibilitat de realitzar modificacions químiques en els àcids grassos poliinsaturats continguts en l'oli de cànem. L'obtenció de l'oli de llavor de cànem maleïnit (ACM) després de realitzar la modificació química esmentada, permet la seua implementació com a plastificant d'origen biològic en biopolímers que, per naturalesa, solen ser rígids i trencadissos, com l'àcid polilàctic (PLA). A més, el ACM pot jugar un paper com a compatibilitzant en la interacció entre les molècules apolars, que conformen les matrius polimèriques, i les càrregues lignocel·lulòsiques, com la farina de cànem, que s'introdueixen amb el propòsit de reduir l'impacte ambiental i potenciar la revalorització de subproductes derivats de la llavor de cànem. De la mateixa manera, pot actuar com a compatibilitzant entre polímers que són parcialment inmiscibles entre ells, com pot ser la barreja del PLA i del TPS (almidó termoplàstic). De la mateixa manera que s'ha dut a terme l'obtenció del ACM, i s'ha utilitzat com a plastificant i compatibilitzant en mesclades de polímers, també s'ha desenvolupat un oli epoxidat de cànem (ACE). Gràcies a l'obtenció d'aquest nou oli modificat químicament s'ha pogut arribar a desenvolupar una resina termoestable basada al 100% en ACE com a base de la resina epoxi i el ACM com a endureixedor biològic en la mescla resultant. Finalment, cal destacar que les investigacions realitzades en el marc d'aquesta tesi doctoral han representat un valuós enfocament en la utilització de la llavor de cànem com a font de matèria primera sostenible en la creació de compostos actius destinats a la indústria dels biopolímers. Per això, s'han desenvolupat nous compatibilitzants i plastificants gràcies a l'obtenció del ACM i de l'ACE, la utilització de la farina de llavor de cànem en matrius polimèriques i, finalment, l'obtenció d'una resina epoxi que es troba 100% desenvolupada amb subproductes de la llavor de cànem. / [EN] Indiscriminate use of plastics has led to a significant environmental crisis. The slow degradation and high persistence of these materials in the environment have resulted in the accumulation of plastic waste in oceans and natural settings. This phenomenon poses urgent challenges and has spurred intense interest in finding sustainable solutions to address this issue. This context provides the ideal backdrop for the research proposed in this doctoral thesis, "Valorization of Byproducts from Hemp Seeds (Cannabis sativa) for the Production of Environmentally Friendly Biomaterials." With their remarkable properties and natural components, hemp seeds emerge as a promising resource for creating biomaterials that address environmental challenges stemming from excessive plastic use. This thesis will delve into the exploration of methods and techniques for the extraction and transformation of hemp seed byproducts, with the aim of producing innovative and sustainable biomaterials. Hemp seeds hold significant potential in biopolymers due to their rich content of polyunsaturated fatty acids. Furthermore, hemp seed meal includes a composition rich in proteins, carbohydrates, and lignocellulosic residues. These elements constitute the fundamental building blocks for creating natural and biodegradable biopolymers, paving the way for a more sustainable alternative than conventional synthetic polymers. Leveraging hemp seeds in biopolymer production presents a promising strategy for eco friendly material solutions. The current doctoral thesis focuses on evaluating the feasibility of using hemp seeds as a renewable and functional source in the field of biopolymers. This research project encompasses an extraction process that aims to assess the possibility of making chemical modifications to the polyunsaturated fatty acids found in hemp oil. The production of maleinized hemp seed oil (ACM) after the mentioned chemical modification allows its implementation as a biological plasticizer in biopolymers, which tend to be naturally rigid and brittle, such as polylactic acid (PLA). Additionally, ACM can act as a compatibilizer in the interaction between nonpolar molecules, forming the polymeric matrices, and lignocellulosic fillers, such as hemp seed meal, introduced to reduce environmental impact and enhance the valorization of hemp seed byproducts. It can also act as a compatibilizer between partially immiscible polymers, such as the blend of PLA and thermoplastic starch (TPS). Similarly, to the development of ACM for use as a plasticizer and compatibilizer in polymer blends, an epoxidized hemp oil (ACE) has been developed. This chemically modified oil's acquisition led to the creation of a 100% ACE-based thermosetting resin as the foundation of epoxy resin, with ACM serving as a bio-based hardener in the resulting mixture. Finally, it is worth noting that the research conducted within the framework of this doctoral thesis has represented a valuable approach to utilizing hemp seeds as a source of sustainable raw materials in the creation of active compounds for the biopolymer industry. This has led to the development of new compatibilizers and plasticizers through the acquisition of ACM and ACE, the use of hemp seed meal in polymeric matrices, and, lastly, the production of an epoxy resin entirely derived from hemp seed byproducts. / Lerma Cantó, A. (2024). Revalorización de subproductos procedentes de la semilla del cáñamo (Cannabis sativa) para la obtención de biomateriales respetuosos con el medio ambiente [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/205829

[ES] En la presente tesis doctoral se estudian dos nuevas rutas sintéticas diseñadas para obtener alquinos directamente a partir de alquenos, utilizando diferentes catalizadores metálicos. Dichos catalizadores han ayudado a obtener condiciones de reacción suaves, en las cuales no se utilizan reactivos que sean muy dañinos con el medio ambiente. La primera ruta sintética consiste en la inserción de grupos sulfona al doble enlace de los alquenos obteniendo la correspondiente vinilsulfona, para, seguidamente, realizar una reacción de eliminación de dicho grupo y formar así el triple enlace. Para ello, se realiza una reacción de acoplamiento cruzado oxidativo en los cuales derivados de estireno y fenilsulfinito de sodio forman el intermedio vinilsulfona gracias a la acción del TEMPO y de un catalizador de plata. Para obtener un catalizador heterogéneo que catalice la reacción, se desarrolla un nuevo material (MOF) que contiene metales de hierro y plata en el interior de sus canales, los cuales coexisten de forma ordenada y bien definida. Este nuevo material, es capaz de catalizar la reacción sin necesidad de utilizar TEMPO, obteniendo rendimientos mayores a cuando se utilizan los metales como sales inorgánicas. Una vez obtenidas las vinilsulfonas, se procede a realizar la eliminación del grupo sulfona mediante hidróxido de terc-butilo disuelto en THF para obtener los alquinos deseados. Debido a que la plata es un metal precioso bastante sensible a la luz solar, se decide buscar un metal más robusto que catalice la reacción de acoplamiento cruzado oxidativo entre derivados de estirenos y fenilsulfinito de sodio. Después de probar muchos metales, se averiguó que el cobre, podía remplazar a la plata. Por tanto, se preparan catalizadores heterogéneos de cobre insertando dicho metal en los canales de distintas zeolitas y MOF, los cuales consiguen obtener rendimientos mayores de vinilsulfona. Una vez optimizado el proceso, se estudian las especies activas de ambos metales cuando se utilizan como catalizadores en la reacción de acoplamiento cruzado oxidativo. También se estudian los mecanismos de reacción para ambos metales, cuando se utilizan las sales inorgánicas y cuando se utilizan soportados sobre el MOF. El inconveniente de la ruta sintética descrita es que solo se puede llevar a cabo con alquenos terminales aromáticos y, además, no se es capaz de obtener los alquinos aislados, sino los correspondientes polímeros. Por tanto, se decide diseñar una nueva ruta sintética que solvente dichos problemas. La segunda ruta sintética consiste en la inserción de un grupo silano al doble enlace de los alquenos, obteniendo vinilsilanos para, seguidamente, eliminar dicho grupo y obtener los alquinos. Para ello, se realiza una reacción de sililación deshidrogenativa en la cual, se incorpora el grupo trietilsilano a los alquenos gracias a la acción de un complejo de rutenio. Seguidamente, se produce una deshidroeliminación oxidativa mediante un complejo formado in situ (PhIO·BF3) capaz de formar alquinos. Debido al descubrimiento de este nuevo complejo, se decide estudiar su estructura y como este reacciona para formar el alquino a partir de vinilsilanos, es decir, se estudia en detalle el mecanismo de la reacción de deshidroeliminación oxidativa. Con dicha ruta, se consiguen obtener alquinos a partir de cualquier alqueno terminal y no solo de los aromáticos. Una vez optimizada la ruta, se estudia el mecanismo de reacción, identificando intermedios de reacción y las especies activas del catalizador. Además, se estudia la estructura del nuevo complejo formado (PhIO·BF3) y como actúa en la reacción de deshidroeliminación oxidativa para la formación de alquinos. / [CA] En aquesta tesi doctoral s'estudien dues noves rutes sintètiques dissenyades per obtenir alquins directament a partir d'alquens, utilitzant diferents catalitzadors metàl·lics. Aquests catalitzadors han ajudat a aconseguir condicions de reacció suaus, en les quals no es fan servir reactius que siguen molt perjudicials amb el medi ambient. La primera ruta sintètica consisteix en la inserció de grups sulfona al doble enllaç dels alquens obtenint la corresponent vinilsulfona, per a, seguidament, realitzar una reacció d'eliminació del grup mencionat i formar així el triple enllaç. Per fer-ho, es fa una reacció d'acoblament creuat oxidatiu en els quals derivats d'estiré i fenilsulfinit de sodi formen l'intermedi vinilsulfona gràcies a l'acció del TEMPO i d'un catalitzador de plata. Per a aconseguir un catalitzador heterogeni que catalitze la reacció, es desenvolupa un nou material (MOF) que conté metalls de ferro i plata a l'interior dels seus canals, els quals coexisteixen de manera ordenada i ben definida. Aquest nou material és capaç de catalitzar la reacció sense necessitat d'utilitzar TEMPO, assolint rendiments més elevats quan s'utilitzen els metalls com a sals inorgàniques. Una vegada obtingudes les vinilsulfones, es procedeix a fer l'eliminació del grup sulfona mitjançant hidròxid de terc-butil dissolt en THF per obtenir els alquins desitjats. Com que la plata és un metall preciós molt sensible a la llum solar, es decideix buscar un metall més robust que catalitze la reacció d'acoblament creuat oxidatiu entre derivats d'estiré i fenilsulfinit de sodi. Després de realitzar un cribratge de diferents metalls, es va esbrinar que el coure, podia substituir la plata. Per tant, es preparen catalitzadors heterogenis de coure inserint aquest metall als canals de diferents zeolites y MOF, els quals aconsegueixen obtenir rendiments majors de vinilsulfona. Una vegada optimitzat el procés, s'estudien les espècies actives dels dos metalls quan s'utilitzen com a catalitzadors en la reacció d'acoblament creuat. També s'estudien els mecanismes de reacció per a ambdós metalls, quan es fan servir les sals inorgàniques i quan s'utilitzen suportats sobre el MOF. L'inconvenient de la ruta sintètica descrita és que només es pot dur a terme amb alquens terminals aromàtics i, a més, no és capaç d'obtenir els alquins aïllats, sinó que s'obtenen els polímers corresponents. Per tant, es decideix dissenyar una nova ruta sintètica que resolga aquests problemes. La segona ruta sintètica consisteix en la inserció d'un grup silà al doble enllaç dels alquens, obtenint vinilsilans per seguidament eliminar aquest grup i obtenir els alquins. Per fer-ho, es fa una reacció de sililació deshidrogenativa en la qual s'incorpora el grup trietilsilà als alquens gràcies a l'acció d'un complex de ruteni. Seguidament, es produeix una deshidroeliminació oxidativa mitjançant un complex format in situ (PhIO·BF3) capaç de formar alquins. A causa del descobriment d'aquest nou complex, es decideix estudiar-ne l'estructura i com aquest reacciona per formar l'alquí a partir de vinilsilans, és a dir, s'estudia detalladament el mecanisme de la reacció de deshidroeliminació oxidativa. Amb aquesta ruta s'aconsegueixen obtenir alquins a partir de qualsevol alquè terminal i no només dels aromàtics. Una vegada optimitzada la ruta, s'estudia el mecanisme de reacció, identificant intermedis de reacció i les espècies actives del catalitzador. A més, s'analitza l'estructura del nou complex format (PhIO·BF3) i com actua a la reacció de deshidroeliminació oxidativa per a la formació d'alquins. / [EN] In this doctoral thesis, two new synthetic routes were designed to obtain alkynes from alkenes in one-pot, using different metal catalysts. These catalysts have helped to obtain mild reaction conditions, in which reagents that are very harmful for the environment are not used. The first synthetic route consists in the insertion of sulfone groups to the double bond of the alkenes, obtaining the corresponding vinylsulfone. Then, elimination reaction of the said group is carried out, and the triple bond is formed. To do this, an oxidative cross-coupling reaction is performed, in which derivatives of styrene and sodium phenylsulfinite form the intermediate vinylsulfone thanks to the action of TEMPO and a silver catalyst. To obtain a heterogeneous catalyst that catalyses the reaction, a new material (MOF) is developed. This material contains iron and silver metals inside its channels, which coexist in an ordered and well-defined manner. This new material is capable of catalyzing the reaction without TEMPO, obtaining higher yields than with inorganic metal salts. Once the vinylsulfones are obtained, the sulfone group is eliminated using tert-butyl hydroxide dissolved in THF, to obtain the desired alkynes. As silver is a precious metal that is quite sensitive to sunlight, we decided to look for a more robust metal that catalyses the oxidative cross-coupling reaction between styrene derivatives and sodium phenylsulfinite. After testing many metals, it was found that copper, specifically copper carbonate, could replace silver. Therefore, heterogeneous copper catalysts are prepared by inserting this metal into the channels of different zeolites and MOF, managing to obtain higher yields of vinylsulfone. Once the process has been optimized, the active species of both metals are studied when they are used as catalysts for the oxidative cross-coupling reaction. We discovered that, while silver needs to form at least dimers to be able to catalyse the reaction, copper acts as isolated atoms. The reaction mechanisms for both metals are also studied, when inorganic salts are used and when they are used supported on the MOF. The drawback of the synthetic route described is that it can only be carried out with terminal aromatic alkenes and, furthermore, it is not able to obtain the isolated alkynes, but rather the corresponding polymers are obtained. Therefore, it was decided to design a new synthetic route to solve these problems. The second synthetic route consists in the insertion of a silane group to the double bond of alkenes, obtaining vinylsilanes. This group is eliminated and we obtain the alkynes. To do this, a dehydrogenative silylation reaction is carried out in which the triethylsilane group is incorporated into the alkenes thanks to the action of a ruthenium catalyst. Next, oxidative dehydroelimination takes place through a complex formed in situ (PhIO·BF3), capable of forming alkynes. Due to the discovery of this new complex, it was decided to study its structure and how it reacts to form the alkyne from vinylsilanes. The mechanism of the oxidative dehydroelimination reaction is studied in detail. With this route, it is possible to obtain alkynes from any terminal alkene and not only from aromatics like the previous one. Once the route was optimized, the reaction mechanism was studied, identifying reaction intermediates and the active species of the catalyst. Furthermore, the structure of the new complex formed (PhIO·BF3) was studied and how it acts during the oxidative dehydroelimination reaction for the formation of alkynes. / Bilanin Artigado, C. (2024). Síntesis directa de alquinos a partir de alquenos con distintos catalizadores metálicos [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/206173

[ES] La aplicación de la inteligencia artificial (IA) en reproducción asistida aborda el complejo panorama de la infertilidad, una patología prevalente que afecta a un porcentaje significativo de la población en edad reproductiva. Los avances en medicina reproductiva, marcados por hitos como la fecundación in vitro (FIV) y la microinyección intracitoplasmática de espermatozoides (ICSI), han dado lugar al desarrollo de técnicas de reproducción asistida (TRA). Aunque la transferencia múltiple de embriones (MET) se ha empleado tradicionalmente para aumentar las posibilidades de embarazo, conlleva riesgos. Por ello, las técnicas de selección embrionaria han despertado un creciente interés. La introducción de incubadores con tecnología time-lapse permitió analizar embriones sin alterar las condiciones de cultivo y supuso la introducción de los primeros algoritmos de selección embrionaria. En consecuencia, desarrollar e incluir enfoques de IA es el reto actual. Esta tesis aborda retos del mundo real en el campo de la embriología mediante la aplicación de métodos de aprendizaje profundo. El objetivo final es diseñar, desarrollar y validar herramientas que apoyen la rutina diaria en un laboratorio de FIV, mejorando en última instancia las tasas de éxito en las clínicas de reproducción asistida. La complejidad de las tareas resueltas aumenta sistemáticamente, proporcionando un conocimiento consistente basado en la embriología. Los objetivos específicos consisten en resolver tareas concretas con diferentes metodologías y explorar técnicas novedosas de IA. Las tareas incluyen la fecundación, la viabilidad, la calidad y la predicción de euploides. Los enfoques técnicos abarcan la automatización, segmentación, aprendizaje contrastivo supervisado y técnicas de transferencia inductiva. Los resultados contribuyen al campo de la embriología, mostrando aplicaciones potenciales de metodologías innovadoras de IA. Los objetivos futuros introducen una integración coherente en los laboratorios de embriología, teniendo en cuenta las condiciones clínicas reales, contribuir a mejorar las tasas de éxito en las clínicas de reproducción asistida, y explorar en mayor profundidad técnicas no-invasivas para el análisis genético. / [CA] L'aplicació de la intel·ligència artificial (IA) en reproducció assistida aborda el complex panorama de la infertilitat, una patologia prevalent que afecta un percentatge significatiu de la població en edat reproductiva. Els avanços en medicina reproductiva, marcats per fites com la fecundació in vitro (FIV) i la microinjecció intracitoplasmàtica d'espermatozoides (ICSI), han donat lloc al desenvolupament de tècniques de reproducció assistida (TRA). Encara que la transferència múltiple d'embrions (MET) s'ha emprat tradicionalment per a augmentar les possibilitats d'embaràs, comporta riscos. Per això, les tècniques de selecció embrionària han despertat un creixent interés. La introducció d'incubadors amb tecnologia time-lapse va permetre analitzar embrions sense alterar les condicions de cultiu i va suposar la introducció dels primers algorismes de selecció embrionària. En conseqüència, desenvolupar i incloure enfocaments de IA és el repte actual. Esta tesi aborda reptes del món real en el camp de l'embriologia mitjançant l'aplicació de mètodes d'aprenentatge profund. L'objectiu final és dissenyar, desenvolupar i validar eines que donen suport a la rutina diària en un laboratori de FIV, millorant en última instància les taxes d'èxit en les clíniques de reproducció assistida. La complexitat de les tasques resoltes augmenta sistemàticament, proporcionant un coneixement consistent basat en l'embriologia. Els objectius específics consistixen a resoldre tasques concretes amb diferents metodologies i explorar tècniques noves de IA. Les tasques inclouen la fecundació, la viabilitat, la qualitat i la predicció d'euploides. Els enfocaments tècnics inclouen automatització, segmentació, aprenentatge contrastiu supervisat i tècniques de transferència inductiva. Els resultats contribuïxen al camp de l'embriologia, mostrant aplicacions potencials de metodologies innovadores de IA. Els objectius futurs introduïxen una integració coherent en els laboratoris d'embriologia, tenint en compte les condicions clíniques reals, contribuir a millorar les taxes d'èxit en les clíniques de reproducció assistida, i explorar en major profunditat tècniques no-invasives per a l'anàlisi genètica / [EN] The application of artificial intelligence (AI) in assisted reproduction addresses the complex landscape of infertility, a prevalent condition affecting a significant percentage of the reproductive-age population. Advances in reproductive medicine, marked by milestones such as in vitro fertilization (IVF) and intracytoplasmic sperm microinjection (ICSI), have led to the development of assisted reproduction techniques (ART). While multiple embryo transfer (MET) has traditionally been employed to increase pregnancy chances, it carries risks. Therefore, embryo selection techniques have suffered a rapid increase in interest. The introduction of incubators with time-lapse technology allowed embryo analysis without disturbing culture conditions and involved the introduction of the first embryo selection algorithms. Consequently, developing and including AI approaches is the current challenge. This thesis addresses real-world challenges in the embryology field by applying deep learning methods. The final goal is to design, develop, and validate tools that support the daily routine in an IVF laboratory, ultimately improving success rates in assisted reproductive clinics. The complexity of the solved tasks increases systematically, providing consistent knowledge based on embryology. Specific goals involve solving concrete tasks with different methodologies and exploring novel AI techniques. The tasks include fecundation, viability, quality, and prediction of euploid embryos. The technical approaches encompass automation, segmentation, supervised contrastive learning, and inductive transfer techniques. The findings contribute to the field of embryology, showcasing potential applications of innovative AI methodologies. Future goals introduce consistent integration into embryology laboratories, taking into account real clinical conditions, contributing to improved success rates in assisted reproduction clinics, and further exploring non-invasive techniques for genetic analysis. / Paya Bosch, E. (2024). Deep Learning for the Automation of Embryo Selection in an In Vitro Fertilization Laboratory [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/206839

[ES] A lo largo de la historia, los movimientos migratorios de población siempre han sido una constante. Pero son aquellos propiciados por la Primera y Segunda Revolución Industrial y al Desarrollismo posterior a la Segunda Guerra Mundial, los que generarán grandes cambios urbanísticos en las ciudades. La migración masiva desde las zonas rurales hacia las áreas urbanas, unida a la absorción de poblaciones cercanas motivará la aparición de las primeras metrópolis. Como resultado, surgirán los primeros planes de desarrollo urbano y los primeros ensanches. Pese a que los primeros reglamentos planteaban retículas y geometrías definidas, las posteriores modificaciones y la especulación han modificado, en ocasiones, sustancialmente la concepción original de estos barrios históricos. De igual modo, el envejecimiento de la población y la falta de recursos han contribuido al deterioro de gran parte de estos edificios residenciales. Por consiguiente, el desorden visual, la degradación de los elementos constructivos, y la falta de mantenimiento, ponen de manifiesto, con frecuencia, la necesidad de una renovación urbana del patrimonio arquitectónico. Pero el proceso de migración hacia las ciudades, lejos de detenerse, sigue en marcha. En la actualidad, es también necesario desarrollar un nuevo parque residencial para hacer frente a la creciente demanda de viviendas. Así pues, todo este contexto ha llevado a plantear una estrategia de ampliación en las zonas de ensanche decimonónico y de la primera mitad del siglo XX. Una posibilidad es la extensión en altura de unidades residenciales que todavía no han agotado su edificabilidad. Del mismo modo, la actual crisis climática nos hace replantear el enfoque en el diseño de estas viviendas. Es por eso, que la construcción prefabricada y modular se ha convertido en el núcleo del modelo constructivo para hacer frente a estas necesidades emergentes. En la presente tesis doctoral, el desarrollo principal consiste en una comparación y análisis de estructuras prefabricadas y modulares que acojan estas nuevas viviendas en edificios preexistentes en la zona del Eixample de la ciudad de Valencia, que se toma como estudio de caso, teniendo en cuenta las características estructurales de esta tipología de construcción y su interacción con la nueva estructura. La investigación desarrollada ambiciona establecer una secuencia aproximativa a este nuevo fenómeno desde lo más amplio, como es la ciudad, hasta lo más concreto, como es la validación estructural de un modelo de vivienda. Para ello, ha sido necesario realizar una matriz comparativa entre diversas estructuras modulares y ligeras, que puntúe múltiples requisitos esenciales para la ampliación vertical. De todos ellos, se han escogido los mejores puntuados, y se han modelizado estructuralmente y comparado resultados. De este modo, los modelos finalmente comparados han sido los sistemas porticados de acero, y los sistemas panelados de madera contralaminada. Por último, para garantizar la aplicabilidad del nuevo cuerpo y con el fin de asegurar la integridad del edificio existente, se ha realizado un estudio estructural sobre cómo interactúan ambas estructuras. A partir de un modelo numérico realizado con Elementos Finitos para la modelización del edificio existente, se ha realizado un análisis lineal para cargas gravitatorias, así como un cálculo no lineal del material. Los resultados obtenidos en estos análisis nos proporcionan información sobre el comportamiento estructural, los posibles mecanismos de colapso y la vulnerabilidad del sistema. Dando como resultado las premisas a tener en cuenta para la ampliación vertical de edificios residenciales existentes. / [CA] Al llarg de la història, els moviments migratoris de població sempre han sigut una constant. Però són aquells propiciats per la Primera i Segona Revolució Industrial i al Desenvolupisme posterior a la Segona Guerra Mundial, els que generaran grans canvis urbanístics a les ciutats. La migració massiva des de les zones rurals cap a les àrees urbanes, unida a l'absorció de poblacions pròximes motivarà l'aparició de les primeres metròpolis. Com a resultat, sorgiran els primers plans de desenvolupament urbà i els primers eixamples. Malgrat que els primers reglaments plantejaven retícules i geometries definides, les posteriors modificacions i l'especulació han modificat, a vegades, substancialment la concepció original d'aquests barris històrics. D'igual mode, l'envelliment de la població i la falta de recursos han contribuït a la deterioració de gran part d'aquests edificis residencials. Per consegüent, el desordre visual, la degradació dels elements constructius, i la falta de manteniment, posen de manifest, amb freqüència, la necessitat d'una renovació urbana del patrimoni arquitectònic. Però el procés de migració cap a les ciutats, lluny de detindre's, continua en marxa. En l'actualitat, és també necessari desenvolupar un nou parc residencial per a fer front a la creixent demanda d'habitatges. Així doncs, tot aquest context ha portat a plantejar una estratègia d'ampliació en les zones d'eixample huitcentista i de la primera meitat del segle XX. Una possibilitat és l'extensió en altura d'unitats residencials que encara no han esgotat la seua edificabilitat. De la mateixa manera, l'actual crisi climàtica ens fa replantejar l'enfocament en el disseny d'aquests habitatges. És per això, que la construcció prefabricada i modular s'ha convertit en el nucli del model constructiu per a fer front a aquestes necessitats emergents. En la present tesi doctoral, el desenvolupament principal consisteix en una comparació i anàlisi d'estructures prefabricades i modulars que acullen aquests nous habitatges en edificis preexistents en la zona de l'Eixample de la ciutat de València, que es pren com a estudi de cas, tenint en compte les característiques estructurals d'aquesta tipologia de construcció i la seua interacció amb la nova estructura. La investigació desenvolupada ambiciona establir una seqüència aproximativa a aquest nou fenomen des del més ampli, com és la ciutat, fins al més concret, com és la validació estructural d'un model d'habitatge. Per a això, ha sigut necessari realitzar una matriu comparativa entre diverses estructures modulars i lleugeres, que puntue múltiples requisits essencials per a l'ampliació vertical. De tots ells, s'han triat els millors puntuats, i s'han modelitzat estructuralment i comparats resultats. D'aquesta manera, els models finalment comparats han sigut els sistemes porticats d'acer, i els sistemes de panels de fusta contralaminada. Finalment, per a garantir l'aplicabilitat del nou cos i amb la finalitat d'assegurar la integritat de l'edifici existent, s'ha realitzat un estudi estructural sobre com interactuen totes dues estructures. A partir d'un model numèric fet amb Elements Finits per a la modelització de l'edifici existent, s'ha dut a terme una anàlisi lineal per a càrregues gravitatòries, així com un càlcul no lineal del material. Els resultats obtinguts en aquestes anàlisis ens proporcionen informació sobre el comportament estructural, els possibles mecanismes de col·lapse i la vulnerabilitat del sistema. Donant com a resultat les premisses a tindre en compte per a l'ampliació vertical d'edificis residencials existents. / [EN] Throughout history, migratory population movements have always been a constant. But it is those brought about by the First and Second Industrial Revolutions and post-World War II developmentalism that will generate major urban changes in cities. Mass migration from rural areas to urban areas, together with the absorption of nearby populations, led to the emergence of the first metropolises. As a result, the first urban development plans and the first urban extensions will emerge. Although the first planning regulations proposed defined grids and geometries, subsequent modifications and speculation have sometimes substantially modified the original conception of these historic neighbourhoods. Similarly, the ageing of the population and the lack of resources have contributed to the deterioration of many of these residential buildings. Consequently, the visual disorder, the degradation of the constructive elements and the lack of maintenance often highlight the need for urban renewal of the architectural heritage. But the process of migration to the cities, far from stopping, is continuing. It is now also necessary to develop new housing stock to cope with the growing demand for housing. Thus, this context has led to a strategy of expansion in the areas of the nineteenth-century and first half of the twentieth century. One possibility is the extension in height of residential units that have not yet exhausted their buildability. Similarly, the current climate crisis is causing us to rethink our approach to housing design. That is why prefabricated and modular construction has become the core of the building model to address these emerging needs. In this doctoral thesis, the main development consists of a comparison and analysis of prefabricated and modular structures that house these new dwellings in pre-existing buildings in the Eixample area of the city of Valencia, which is taken as a case study, taking into account the structural characteristics of this type of construction and its interaction with the new structure. The research carried out aims to establish an approximate sequence to this new phenomenon from the broadest, such as the city, to the most concrete, such as the structural validation of a housing model. To do this, it has been necessary to make a comparative matrix between different modular and lightweight structures, which scores multiple essential requirements for vertical extension. From all of them, the best scoring ones have been chosen, structurally modelled and the results compared. In this way, the models finally compared were the steel portal frame systems and the cross-laminated timber panel systems. Finally, in order to guarantee the applicability of the new body and to ensure the integrity of the existing building, a structural study has been carried out on how both structures interact. Based on a numerical model made with Finite Elements for the modelling of the existing building, a linear analysis for gravity loads has been carried out, as well as a non-linear material calculation. The results obtained in these analyses provide us with information on the structural behaviour, the possible collapse mechanisms and the vulnerability of the system. This results in the premises to be taken into account for the vertical extension of existing residential buildings. / Piqueras Blasco, M. (2024). Estructuras prefabricadas y modulares para ampliación vertical de edificios residenciales existentes [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/207110