Cuaderno de trabajo de los cursos Estadística Descriptiva Online (CE19) y Estadística Descriptiva (MA147), que corresponden al semestre 2013-2. Contenido: organización de datos, resúmenes de datos, probabilidades, variable aleatoria y distribución de probabilidad, muestreo y estimación.

Cuaderno de trabajo de los cursos Estadística Descriptiva Online (CE19) y Estadística Descriptiva (MA147), que corresponden al ciclo 2014-0. Contenido: organización de datos, resúmenes de datos, probabilidades, variable aleatoria y distribución de probabilidad, muestreo y estimación.

Cuaderno de trabajo de los cursos Estadística Descriptiva Online (CE19) y Estadística Descriptiva (MA147), que corresponden al ciclo 2014-1. Contenido: organización de datos, resúmenes de datos, probabilidades, variable aleatoria y distribución de probabilidad, muestreo y estimación.

Cuaderno de trabajo de los cursos Estadística Descriptiva Online (CE19) y Estadística Descriptiva (MA147), que corersponden al ciclo 2014-2. Contenido: organización de datos, resúmenes de datos, probabilidades, variable aleatoria y distribución de probabilidad, muestreo y estimación.

En el contexto del Desarrollo Sustentable, Chile ha comenzado acciones dirigidas a los recursos hídricos enfocadas en un mejor aprovechamiento y tratamiento de las aguas residuales para su reuso en agricultura y otras actividades. La Tecnología de Lodos Activados es hoy en día el sistema de tratamiento más utilizado en el mundo debido a su buena relación costo/calidad. En este trabajo de título se estudió experimentalmente la relación entre las variaciones en la población biológica y los parámetros físicos y químicos convencionales. La biodiversidad del sistema se analizó mediante la técnica de biología molecular t-RFLP del 16S rDNA que retorna las abundancias relativas de los fragmentos de los diferentes filotipos bacterianos. Se observó que en el inóculo proveniente de una planta urbana en la época Invernal predominaron en situaciones de bulking los fragmentos de 33pb y 196pb que corresponderían posiblemente a bacterias filamentosas (hipótesis reforzada por observaciones al microscopio). En el período de Primavera en cambio se observó que los fragmentos que predominaban en los episodios de bulking fueron el 30pb, 48pb y el 194pb. Luego, se pudo concluir que en distintas épocas del año (distintas temperaturas, humedad, radiación solar, volumen de precipitaciones) es diferente la especie que adquiere mayor importancia durante una situación de bulking. Sin embargo, esto está sujeto a la precisión del t-RFLP, ya que eventualmente podrían ser la misma especie porque la diferencia en el largo de los fragmentos no es muy importante. Desarrollando diversos análisis estadísticos se concluyó que el Índice de Shannon-Wiener no era un buen indicador para describir o predecir bulking. Se mostró como la construcción matemática del índice de Shannon-Wiener no es conveniente para percibir de manera adecuada las variaciones de biodiversidad que experimentan estos sistemas, en donde existen muchas especies con abundancias relativas semejantes y pequeñas. Se propone estudiar por bandas entre la longitud de los fragmentos medidos en pares de bases con la suma acumulada de la abundancia relativa de los mismos.

En el entorno productivo y de manufactura, el control estadístico de procesos (SPC) es una herramienta ampliamente utilizada para mantener la calidad del producto fabricado. Dentro del SPC, los gráficos de control han sido objeto de innumerables investigaciones, todas ellas encaminadas a aumentar el desempeño de los mismos. Esto es debido a que los clásicos gráficos de control X� de Shewhart y S de Shewhart, aunque de uso muy extendido, presentan la desventaja de su poca efectividad para detectar cambios pequeños o moderados en la media y en la desviación del proceso respectivamente. Para intentar mitigar dicha dificultad, diferentes autores han planteado numerosas alternativas a los mencionados gráficos de control. Entre las más destacadas se encuentran los gráficos con reglas adicionales, gráficos EWMA, gráficos CUSUM, gráficos con tamaño de muestra e intervalo de muestreo variable, gráficos sintéticos, etc. En la presente tesis doctoral se estudian, caracterizan y optimizan dos nuevos gráficos de control. El primero es el gráfico de control denominado X� -RL2 que combina un gráfico de control X� de Shewhart con un gráfico RL2. El segundo es el gráfico de control S-RL2 que combina el gráfico S de Shewhart con un gráfico RL2. Con los nuevos gráficos desarrollados se mejora el desempeño de los clásicos gráficos X� y S propuestos por el doctor Walter Shewhart para ciertos tamaños de muestra y magnitudes de cambio de diseño establecidos. De igual manera, tanto el gráfico de control X� -RL2 como el S-RL2 presentan un desempeño superior a los gráficos sintéticos para ciertos parámetros de diseño. Adicionalmente, el desempeño de los gráficos de control X� -RL2 es comparado con la de los gráficos con reglas adicionales, gráficos CUSUM y EWMA. Igualmente, el desempeño del gráfico S-RL2 es comparado con la de los gráficos CUSUM S y EWMA S, con resultados ventajosos en algunos casos. Todas las comparaciones se realizaron en el escenario zero-state usando la métrica del ARL / Campos Avendaño, GA. (2012). Caracterización y optimización de los gráficos X-RL2 para el control de la posición y S-RL2 para el control de la dispersión [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/16467 / Palancia

[ES] En todos los sistemas energéticos influyen gran cantidad de variables dinámicas, así definidas por su relación de dependencia respecto del tiempo. Debido a la gran cantidad de variables que definen los sistemas energéticos, se complica cualquier actuación que busque, dentro del campo de la optimización y gestión de la Eficiencia Energética (EE), su mejora. Por esta razón, tanto las organizaciones públicas como privadas, promueven la obtención y desarrollo de nuevos procedimientos matemáticos que permitan tratar la complejidad de las variables implicadas en las instalaciones energéticas y extraer adecuadamente la información que proporcionan de los sistemas energéticos, de cara a lograr alcanzar real- mente los objetivos de EE internacionalmente acordados. La mayoría de los estudios que se han realizado desde finales del siglo XX se han centrado en su mayoría en el campo de la ingeniería civil, donde existen innumerables estudios matemáticos orientados a la mejora de la EE que, por ejemplo, han permitido reducir los costes de producción y distribución, el consumo de combustibles fósiles, la emisión de gases de efecto invernadero o el coste de ciclo de vida. Esta proliferación de estudios, con el consiguiente aumento del conocimiento, no se ha producido al mismo nivel dentro del sector naval y mucho menos en el caso de los buques de guerra, campo en el que la literatura científica existente es escasa, tanto en cantidad como en casos estudiados. Partiendo de esta constatación, la presente tesis doctoral tiene como objetivo principal el análisis exhaustivo del estado actual de los sistemas energéticos de los buques de guerra y la aplicación de procedimientos matemáticos en este ámbito, enmarcados dentro del con- trol estadístico de la calidad (CEC) industrial. Se identificarán en primer lugar las variables críticas para la calidad (CTQ) de los sistemas energéticos del buque, en sus diferentes modos de funcionamiento como pueden ser los de fondeado, navegando o en puerto; se medirán, se analizarán y se estimarán para facilitar la inferencia o predicciones de sus valores respecto del tiempo; se controlarán y mejorarán mediante la aplicación de herramientas de Minería de Datos (MD) (análisis exploratorio), CEC y ajuste de modelos de series de tiempo. Con todo esto, se podrán estimar y calcular las correlaciones existentes entre las CTQ, predecir sus valores (con intervalos de confianza), definir y detectar alarmas, tendencias y patrones en los datos proporcionados por los sistemas energéticos que permitan des- cubrir posibilidades de mejora de su EE a través de la búsqueda fundamental de causas asignables. Esto permitirá establecer líneas de acción para la modificación y diseño de los sistemas embarcados en buques de guerra existentes y futuros, así como ofrecer bases para implantar sistemas de gestión energética automática e inteligentes a través de la automatización de procesos. / [CAT] En tots els sistemes energètics, des de la seva producció fins al consum, influeixen gran quantitat de variables dinàmiques, així definides per la seva relació de dependència res- pecte al temps. A causa de la gran quantitat i tipologia de variables que defineixen els sistemes energètics, es complica qualsevol actuació que tinga per objectiu, dins el camp de l'optimització i gestió de l'eficiència energètica, la seva millora. Per aquesta raó, tant les organitzacions públiques com privades, promouen la obtenció i desenvolupament de nous procediments matemàtics que permetin tractar la complexitat de les variables implicades en les installacions energètiques i extreure adequadament la informació que proporcionen dels sistemes energètics, de cara a aconseguir arribar realment els objectius d'eficiència energètica internacionalment acordats. La majoria dels estudis que s'han realitzat des de finals del segle XX s'han centrat majoritàriament en el camp de l'enginyeria civil, on existeixen innombrables estudis matemàtics orientats a la millora de l'eficiència energètica que, per exemple, han permès reduir els costos de producció i distribució, el consum de combustibles fòssils, l'emissió de gasos defecte hivernacle o el cost de cicle de vida. Aquesta proliferació d'estudis, amb el consegüent augment del coneixement, no s'ha produït al mateix nivell dins del sector naval i molt menys en el cas dels vaixells de guerra, camp en el qual la literatura científica existent és escassa, tant en quantitat com en casos estudiats. Partint d'aquesta constatació, la present tesi doctoral té com a objectiu principal l'anàlisi exhaustiva de l'estat actual dels sistemes energètics dels vaixells de guerra i l'aplicació de procediments matemàtics en aquest àmbit, emmarcats dins el control estadístic de la qualitat CEC industrial. S'identificaran en primer lloc i les variables crítiques per la qualitat (CTQ) en els sistemes energètics del vaixell, en les seves diferents maneres de funcionament com són elsde fondejat, navegant o en port; es mesuraran, s'analitzaran, s'estimaran, i es faran prediccions del seu valor en cada instant de temps, es controlaran i milloraran mitjançant l'aplicació d'eines de mineria de dades (anàlisi exploratòria), CEC i ajust de models de sèries de temps. Amb tot això, es podran estimar i calcular les correlacions existents entre les variables critiques per la qualitat CTQ, predir els seus valors (amb intervals de confiança), definir i detectar alarmes, tendències i patrons en les dades proporcionades pels sistemes energètics que permetin descobrir possibilitats de millora de la seva eficiència energètica a través de la recerca fonamental de causes assignables. Això permetrà establir línies d'acció per a la modificació o redisseny dels sistemes em- barcats en vaixells de guerra existents i futurs, així com donar les bases per implantar sistemes de gestió energètica automàtica i intelligents a través de l'automatització de processos. / [EN] The energy production and consumption systems are affected by a large number of dynamic variables. Thus, these variables are defined by their relationship and its depen- dence in time. Due to, the number and typology of variables which are present in energy systems is very large. So, the actions developed to seek for Energy Efficiency improvement and optimization is too complicated. For this reason, public and private organizations promote the acquisition and development of new mathematical procedures that allow dealing with the complexity of the variables involved in energy installations and to extract the information which the data provide from the energy systems. In order to achieve the objectives marked on international agreements, and treaties about energy efficiency. Most of the studies which have been conducted since the late 20th Century have focused on the field of civil engineering mostly. There are countless mathematical studies aimed on improving energy efficiency, which have made it possible to reduce: production and distribution costs; consumption of fossil fuels; emission of greenhouse gases or cost of life cycle in example. The proliferation of studies, and the consequent increase in knowledge, has not occurred at the same level within the naval sector. In fact, the case of warships is a field in which the existing scientific literature is scarce in quantity and in studied cases. This thesis has as main objective an exhaustive analysis of the current state of the energy systems of warships and the application of mathematical procedures in this field. The work is framed within the industrial Statistical Quality Control (SQC). Firstly, critical quality variables (CQV) will be identified in the vessel's energy systems, in its different modes of operation, such as anchor, cruising or port. The variables will be measured, analyzed, estimated, and predicted in value, rangeand and time. Also, these varialbes will be controlled and improved by the application of data mining tools (explo- ratory analysis), SQC and, they will be adjusted by time series models. It will be possible to estimate and calculate the existing correlations between the critical variables for the CQV's quality of these systems; to predict their values (with confidence intervals) and to define and detect alarms, trends and patterns in the data provided by the energy systems. So, it is possible to discover elements which improve the Energy Efficiency over the bases of assignable causes. This will allow establishing lines of action for the modification or redesign of the systems emabrked in the existing and future warships, as well as providing the bases to implement automatic and intelligent energy management systems through the automation of processes. / Carrasco Pena, PJ. (2019). Análisis y control estadístico de la calidad aplicado a la eficiencia energética de sistemas embarcados en buques de guerra [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/135275 / TESIS

El control estadístico multivariado de procesos comprende estrategias destinadas a monitorear y controlar un proceso industrial. Las mismas emplean métodos estadísticos con el fin de extraer información cuantitativa del sistema a partir de datos históricos, y modelar su comportamiento normal. Durante la operación del proceso, se analiza si éste se encuentra en control estadístico mediante el empleo de test de hipótesis. Si se detectan desviaciones respecto de la condición operativa normal, la identificación del conjunto de observaciones mediante las cuales se manifiesta la situación anómala ayuda a diagnosticar la causa del problema, y a tomar decisiones conducentes a su resolución. Esta tesis comprende el desarrollo e implementación de nuevas estrategias destinadas a aislar las observaciones que revelan un problema operativo, tanto para procesos continuos como para los discontinuos. Para tal fin, se define el concepto del Vecino en Control más Cercano (Nearest in Control Neighbor, NICN) a la observación, como aquel que minimiza una cierta medida de distancia a la misma, y se ubica en el contorno de la región de control estadístico del proceso. Se evalúan las contribuciones de las variables al estadístico en función de la distancia entre el NICN y la observación, y se determina el conjunto de variables que revelan el comportamiento anormal de dos maneras diferentes. Una de ellas consiste en estimar la función de densidad de probabilidad empírica de la contribución de la variable al estadístico cuando ésta no revela la situación anormal. La otra aplica una técnica de agrupamiento jerárquico y se desarrolla especialmente para el monitoreo de procesos discontinuos. Las nuevas técnicas de aislamiento de variables evitan todas las suposiciones inherentes a los métodos existentes. Se presenta un exhaustivo análisis del desempeño de los procedimientos desarrollados en esta tesis para un ejemplo de aplicación complejo, que comprende un bioreactor para la producción de penicilina. Este opera en modo discontinuo en la primera fase del proceso y de manera semicontinua en la segunda. Se utiliza un conjunto de índices de desempeño con el fin de comparar el comportamiento de las técnica propuesta con el obtenido empleando otras metodologías presentadas recientemente en la literatura. Con fines de comparación, se selecciona un procedimiento que utiliza directamente los valores de las observaciones (OSS - Original Space Strategy), y otro que emplea sus proyecciones en un espacio de variables latentes (Análisis de Componentes Principales Kernel). El estudio de desempeño muestra que la metodología propuesta permite un aislamiento perfecto de las variables mediante las cuales se manifiesta la situación anormal en una amplia mayoría de los casos simulados. Los lineamientos generales de la técnica propuesta pueden extenderse con facilidad para abordar el monitoreo empleando otros estadísticos y otros espacios de variable. / Multivariate statistical process control involves a group of strategies devoted to monitor and control an industrial process. Those use statistical methods to extract quantitative information of the system using historical data, and model its normal behavior. During the process operation, a statistical hypothesis test is used to analyze if the process is under statistical control. If deviations with respect to the normal operating conditions are detected, the identification of the observations which reveal the abnormal situation helps to diagnose the cause of the failure, and to take proper decisions to solve it. This thesis presents the development and implementation of new strategies used to isolate the observations that reveal the fault cause for continuous and batch processes. With this purpose, the Nearest in Control Neighbor (NICN) to the observation point is defined as the one which minimizes a certain distance measure with respect to the measurement vector, and it is located on the statistical control region contour. Variable contributions to the statistic are evaluated in terms of the distance between the NICN and the observation, and the subset of variables which reveal the fault are determined using two different methods. One of them estimates the empirical probability density function of the variable contribution to the statistic when it does not reveal the fault. The other one applies a hierarchical clustering technique, and it is especially developed for batch process monitoring. The new variable isolation techniques avoid the use of the assumptions of the existing methods. An extensive performance analysis of the procedures developed in this thesis is presented. The application example comprises a bioreactor for the production of penicillin. During the first process phase, it operates in batch mode and it turns to a semibatch operation next. A set of performance indexes are used to compare the behavior of the proposed technique with respect to that provided by other methodologies recently presented in the literature. For comparative purposes, two procedures are selected. One of them uses the observations without transforming them (OSS - Original Space Strategy). The other one employs their projections on a latent variable space (Kernel Principal Component Analysis). Performance studies show that the new methodology allows a perfect isolation of the set of variables which reveal the faults for the majority of the simulated cases. The conceptual framework of the proposed technique can be easily extended to deal with methods that use other statistics and variable spaces.

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