La presente investigación tuvo como objetivo primario realizar una serie de análisis que evaluaran los factores que afectan directamente a zonas naturales expuestas a la contaminación lumínica. Para posteriormente utilizar los datos levantados y desarrollar una propuesta de modelo para la caracterización de la contaminación lumínica en espacios afectados por la iluminación artificial nocturna proveniente de focos contaminantes identificados.Se seleccionaron los instrumentos adecuados para llevar a cabo una serie de mediciones lumínicas y recogida de datos de acuerdo a los factores de afectación reconocidos en zonas determinadas próximas a los focos de influencia, en diferentes lugares de España y México. Los lugares fueron elegidos por la principal característica de ser zona natural y de acuerdo a los factores de posible afectación.Se realizó trabajo de laboratorio para el tratamiento de los datos que dieron las pautas para el buen desarrollo de la investigación y el cumplimiento de los objetivos propuestos. Se recrearon mapas lumínicos de superficie de las áreas estudiadas y se buscaron tendencias en los datos levantados apoyándose en herramientas estadísticas de correlación paramétrica, evidencia empírica que respaldó el razonamiento de la investigación.Posteriormente se estudió la manera de llevar a cabo la propuesta del modelo con la cual fuera posible establecer el grado de intensidad de luz, en cualquier punto de espacios afectados por la contaminación lumínica, proveniente de los focos contaminantes cercanos a dichos puntos. La propuesta fue desarrollada tomando en cuenta las metodologías similares ya existentes y el tratamiento de los datos obtenidos.Finalmente, el modelo se generó en una herramienta informática y se analizó cotejando los datos obtenidos por el mismo con los datos derivados de las investigaciones in situ. / This research was made with the main objective to perform a series of analyses to assess factors that directly affect natural areas exposed to light pollution. Later the lifted data was used to develop a proposal model for the characterization of light pollution in affected areas from identified polluting sources of artificial night lighting.Appropriate instruments were selected to perform a series of light measurement and collection of data according to affectation factors recognised in certain areas close to the sources of influence in different parts of Spain and Mexico. Sites were chosen by the main feature to be natural area and related to the factors of possible impacts.There was laboratory work to take care of the data that provided the guidelines to conduct properly the investigation and the fulfilment of the objectives of the work. Light maps of the studied areas were recreated and tendencies were found based on multivariate statistical tools to correlate the data, empirical evidence that supported the research analysis.Afterwards, was studied how to carry out the model with which possible to set the degree of intensity of light at any point in areas affected by light pollution from pollutants focus near of these points. The proposal was developed taking into account similar methodologies and the treatment of the data obtained.Finally, the model was generated in a computer tool and was discussed checking the data obtained by the same with the data derived from the results in situ.

La operación del sistema de transporte público se ve afectada por variaciones inesperadas en las condiciones de operación que ocurren a lo largo del día, invalidando en muchos casos los itinerarios preestablecidos por los operadores. Si los operadores no toman medidas en tiempo real, el resultado podría ser un pobre desempeño del servicio ofrecido. Para de alguna forma remediar estas irregularidades, los operadores usan una variedad de estrategias de control en tiempo real que intentan mejorar el desempeño del sistema. Dos grupos de estrategias son de interés, las de control en tiempo real y las basadas en esquemas de planificación de flota. Las estrategias de control en tiempo real, retención de vehículos y salto de estación, se cuentan entre las más directas de implementar. Entre las estrategias basadas en esquemas de planificación de flota se escogen la de inyección de vehículos y bucles. La primera incorpora vehículos al sistema para mejorar su operación mientras que la segunda opera exclusivamente en ciclos cortos al interior de un corredor completo. Las estrategias de inyección y bucles que antes eran diseñadas como herramientas de planificación de flota ahora son adaptadas en su versión en tiempo real dentro de un esquema de control predictivo. Para ello, se desarrollan modelos analíticos de control predictivo híbrido tomando en cuenta una combinación de las estrategias retención, salto de estación e inyección de buses en ciclo corto. El problema formulado con una función objetivo dinámica ad-hoc es resuelto mediante enumeración explícita. El diseño de la estrategia de control es programado en una herramienta de aplicación del microsimulador PARAMICS (PARAllel MICroscopic Simulation) y validado mediante experimentos de simulación. Cada experimento considera la operación del sistema bajo un tipo de controlador en tiempo real y la demanda de usuarios en paradero. Se escoge un controlador experto simple para compararlo con el controlador predictivo híbrido propuesto. Los resultados demuestran que el controlador predictivo híbrido logra mayor ahorro en tiempo de espera para los usuarios también un menor costo para los operadores en comparación con el controlador experto simple.

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Metalurgia Extractiva / A model and simulation based methodology is used to implement a multi-layer model predictive control (MPC) strategy for a rougher row of mechanical flotation cells. Pilot-scale tests are done to calibrate and validate both the process simulation models and the predictive simulation models. The hierarchical control strategy considers three layers: orchestrator, advanced control and basic control; is deployed, in a commercial control system and, tested in a pilot row. The orchestrator is divided in two: the row supervisor and the row optimizer. The row supervisor monitors and manages all the other components of the control structure. The optimizer is a MPC-based controller which optimal criterion is separation efficiency (SE) and; according to recent developments, that happens with a balanced mass-pull profile along the row. The advanced control layer includes individual cell MPC in coordination with a symbolic MPC for all pulp levels along the row. The basic control layer consists of single loop proportional and integral (PI) controllers and their corresponding valves and instruments. After simulation, the control layers are successively downloaded in an industrial controller, starting from the basic control layer and ending with orchestrator s algorithms. Then, the control structure provides good disturbance rejection against feed variabilities. Regarding the orchestrator, it supports smooth and logical transitions between control modes as well as good abnormal situation management. This work shows promising results of the power of integrated process control design and model based methodologies; allowing earlier and better selection and validation of: flotation machine technology, cutting edge instrumentation and, advanced control structure and strategies. Given pre-defined economic assumptions, estimated results are obtained for the simulated industrial scenario: almost 40 percent reduction of capital expenditure (Capex), with almost the same operational expenditure (Opex). From the total Capex reduction, almost 80% is due to integrated process and control design (IPCD), being the other 20% a consequence of advanced process control and optimization structure and strategies. MPC-based control algorithms show their potential to have a main role in mineral processing processes feasibility and optimality.

En esta memoria se desarrolla una estrategia de control predictivo híbrido para un sistema de transporte público, que comprende acciones de control en tiempo real sobre buses y semáforos del sistema. El objetivo de esta estrategia es optimizar el funcionamiento de una flota de buses, esto es reducir tiempos de espera en paraderos y demoras en semáforos. Se expone los trabajos y formulaciones existentes sobre control de tráfico en tiempo real, con énfasis en el tema de prioridad para transporte público. Basándose en el tratamiento dado al transporte privado en la literatura especializada, en la que se da gran importancia a los largos de cola, se propone una formulación para la demanda de transporte privado. Asimismo, se formula un problema de control de semáforos y buses que contempla impactos en el transporte privado. Para lograr el objetivo propuesto se diseña un simulador de tráfico que se integra a una plataforma de simulación de transporte público. Sobre este sistema integrado se propone y prueba diferentes metodologías de control que incluyen estrategias de holding (retención en paraderos) y station skipping (salto de paraderos) y extensión y adelantamiento de verde con prioridad para buses en semáforos. Cada una de estas estrategias se verifica en forma separada y también de manera integrada, lo cual permite constatar que la estrategia integrada ofrece mejoras importantes. Se evalúa la sensibilidad de la estrategia integrada, con respecto a las condiciones de demanda, lo que revela la importancia de la distribución de demanda privada por sobre la magnitud de la misma. La estrategia se sensibiliza también con respecto a los parámetros de control, lo que muestra alta sensibilidad con respecto al horizonte predicción. Se concluye que la estrategia genera buenos resultados, disminuyendo los tiempos de espera en aproximadamente un 45% y demoras en semáforos en aproximadamente un 56% con respecto a un sistema sin control. Por su parte, la regularidad de intervalos, se mantiene en niveles similares. Sin embargo, para lograr tales resultados, se requiere de la implementación de tecnología que permita estimar tiempos de llegada a semáforos, cargas de pasajeros en buses y destino de los viajes de cada pasajero. Por otro lado, los desarrollos logrados durante este trabajo permiten continuar con la investigación en esta línea, así como la extensión a casos más complejos.

En esta tesis se aplican los algoritmos de computación evolutiva como una eficiente herramienta de resolución del problema de control predictivo difuso basado en modelos de Takagi – Sugeno (T&S). Se plantea la metodología de formulación general en tiempo discreto del problema predictivo difuso basado en los siguientes algoritmos evolutivos: algoritmo genético simple (SGA), Deterministic Crowding (DC) y Particle Swarm Optimization(PSO). Estas formulaciones basadas en algoritmos evolutivos se implementan en MATLAB SIMULINK y son aplicadas a una serie de problemas benchmark que muestran las ventajas y desventajas de cada uno de los mencionados algoritmos. Se realiza una sensibilización de los parámetros relevantes de cada uno de los algoritmos y se selecciona la mejor estrategia según sus parámetros. El desafío principal de la tesis es la implementación de la mejor solución basada en algoritmos de computación evolutiva en la Caldera o Generadora de Vapor por Recuperación de Calor de una Planta Termoeléctrica de Ciclo Combinado. Este tipo de plantas termoeléctricas mejoran la eficiencia energética de un combustible fósil por medio de la recuperación del calor de la fuente fría de una turbina a gas y su utilización para generar vapor para el funcionamiento de una turbina a vapor. Este problema es de alta complejidad y no linealidad. La implementación de la solución basada en algoritmos evolutivos es comparada con las tradicionales para evaluar su funcionamiento. Por último, se destaca que el aporte de esta tesis radica en el análisis de los algoritmos de computación evolutiva (GAs y PSO) aplicado a un problema altamente no lineal dado por la optimización de plantas termoeléctricas, que debe ser resuelto en tiempo real.

En la actualidad, las empresas manejan una gran cantidad de información, el cual era inimaginable años atrás, la capacidad de recolectarla es muy impresionante. En consecuencia, para varias empresas esta información se ha convertido en un tema difícil de manejar. Diariamente, las empresas sea del sector, tipo o tamaño que sea, toman decisiones, las cuales la mayoría son decisiones estratégicas que pueden afectar el correcto funcionamiento de la empresa. Es aquí, donde ingresa una de las herramientas más mencionadas en el área de TI: Business Intelligence, este término se refiere al uso de datos en una empresa para facilitar la toma de decisiones, explotar su información, y mejor aún, plantear o predecir escenarios a futuro. El presente trabajo permitirá al área de Marketing de la empresa Iasacorp International, obtener información sobre el comportamiento y hábitos de compra de los clientes, mediante técnicas de minería de datos como Árbol de Decisión y técnicas de análisis predictivo, la cual ayudará a la toma de decisiones para establecer estrategias de venta de las líneas (bisutería, complementos de vestir, accesorios de cabello, etc.) que maneja la empresa y de las próximas compras. De acuerdo a lo planteado anterior mente, la implementación de este tipo de sistemas de información ofrece a la empresa ventajas competitivas, permite a la gerencia analizar y entender mejor la información y por consecuencia tomar mejores decisiones de negocio. At present, companies handle a lot of information, which was unimaginable years ago, the ability to collect it is very impressive. Consequently, for many companies this information has become a difficult issue to handle. Due to the large volume of information we have, instead of being useful you can fall in a failed attempt to give proper use. Every day, companies in any sector, type or size, make decisions, most of which are strategic decisions that may affect the proper functioning of the company. It´s here, where we talk about the most mentioned tools in the area of IT: Business Intelligence, this term refers to the use of data in an enterprise to facilitate decision-making, exploit their information, and better yet, raise or predict scenarios future. This work will allow the area Iasacorp Marketing Company International, information on the behavior and buying habits of customers, through predictive analysis techniques, which will help the decision to establish sales strategies lines (jewelry, clothing, hair accessories, etc.) that manages the company and nearby shopping. According to the points made above, the implementation of such information systems offers companies competitive advantages, allows management to better analyze and understand information and consequently make better business decisions.

Ingeniero Civil Industrial / Hoy en día la industria aseguradora es muy competitiva, es por esto, que para mantenerse en los primeros lugares los esfuerzos de marketing deben ser máximos y eficientes. Para esto será primordial entender y entregar los productos que desean los consumidores. Actualmente la empresa posee una baja efectividad en las campañas de cross y up selling, es por esto que se busca encontrar una clasificación de los clientes de la empresa, que permita diseñar acciones de marketing focalizado con el objetivo de aumentar la tenencia de productos por cliente y aumentar la efectividad de las campañas. El objetivo de esta memoria es realizar una metodología de segmentación que aporte información relevante capaz de asistir la oferta de productos, junto a esto encontrar un perfil de los individuos a abordar, que aumente el nivel de eficacia de las acciones comerciales. Se aplicaron modelos predictivos para analizar las características que gatillan la compra de los diferentes productos. Los métodos utilizados para este análisis fueron: Logit, Análisis Discriminante y Árbol de Clasificación C.5. Luego se aplicó una segmentación con el modelo no supervisado k-means, a partir de las variables de propensión y tenencia de productos. Con el fin de caracterizar de la mejor manera posible cada uno de los perfiles y segmentos encontrados, se realiza un estudio de mercado levantando información socio demográfica y de estilos de vida de los clientes. A partir de lo anterior, se encontraron grupos para la oferta de los tres productos analizados y las coberturas que pueden contratar. Además se obtuvieron 8 segmentos que reflejan necesidades y características particulares, que permiten el desarrollo de acciones comerciales diferenciadas, desde el producto a ofrecer hasta la forma de hacerlo. Se realizan recomendaciones para futuras acciones de marketing, un ejemplo es que grupos se debe intentar desarrollar y cuáles sólo se debe tratar de fidelizar, ya que han alcanzado gran parte de su potencial dentro de la empresa. Cómo trabajos futuros se recomienda replicar la metodología con mayor información demográfica, con el fin de aumentar los índices de desempeño de los modelos predictivos. Además sería interesante poder cuantificar el aumento de la efectividad debido a la aplicación de esta metodología, a través de una campaña real.

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Ingeniero Civil Electricista / Chile es un país de una geografía bastante peculiar, debido a esto existen localidades aisladas de los grandes sistemas eléctricos que proveen energía al país. Considerando además de este hecho, que el país cuenta con un potencial energético de energías renovables no convencionales importante, que no está siendo explotado. El Centro de Energía de la Universidad de Chile, ha instalado una microrred con generación distribuida que incorpora recursos renovables en la localidad de Huatacondo, ubicada en la primera región. Esta microrred está diseñada para operar con un EMS (Energy Management System), que realiza los despachos de las unidades, de manera de optimizar los costos de generación. Las entradas relevantes del EMS corresponden a predicciones de los recursos y carga de la microrred. La finalidad de este trabajo corresponde a incorporar un nuevo enfoque en el EMS que opera actualmente en Huatancondo incorporando modelos de predicción para sus entradas que incluyan su incertidumbre. Para lograr esto se diseñaron los modelos de predicción para la potencia eólica de la microrred, ya que es la unidad de generación que presenta mayor incertidumbre dentro de la microrred por lo que sus resultados son significativos para el estudio. Este nuevo enfoque robusto para el EMS permite tomar en cuenta la incertidumbre asociada a la predicción de potencia del aerogenerador. Se utilizaron datos históricos reales de velocidad del viento de la localidad de Huatancondo y de potencia eólica obtenida a partir de la curva de manufactura del aerogenerador de su microrred, además se contó con datos de predicción de velocidad del viento mesoescala proporcionados por el departamento de Geofísica de la Universidad de Chile. También para simular el funcionamiento de la microrred agregando los cambios propuestos, se utilizó un simulador del optimizador del EMS de la microrred de Huatacondo. Se estudiaron modelos lineales AR, ARX y el modelo difuso TS para predecir la potencia eólica, determinando bajo el criterio del menor error cuadrático medio, que el mejor modelo para predecir la potencia del aerogenerador era el modelo TS. Luego para representar la incertidumbre del modelo de predicción seleccionado se analizaron dos técnicas para generar intervalos de confianza difusos, mediante una optimización y mediante varianza resultando más práctica para este estudio la primera. Finalmente se aplicaron las técnicas estudiadas para diseñar un EMS robusto, para ello se aplicó la modelación TS para predicción de la potencia eólica, y a través del intervalo de confianza se determinaron nuevos despachos para el generador diesel y el banco de baterías de la microrred que reflejaran la incertidumbre de predicción. En base a los resultados fue posible notar que efectivamente una mejora en el modelo de predicción de la potencia eólica, resulta en una optimización que obtiene menores costos ya que se acerca más a las condiciones reales. Además se pudo concluir que el enfoque robusto conlleva mayores costos, que el enfoque convencional, pero brinda una mayor seguridad, otorgándole respaldo al sistema por un aumento de costo.

Ingeniero Civil Electricista / En la actualidad, existe un inmenso interés internacional por el desarrollo de tecnologías de generación con fuentes renovables. Particularmente, la tecnología de concentración solar ha alcanzado suficiente madurez para ser incluida en el mercado de generación y se espera que dentro de los próximos años sea una tecnología presente en la matriz energética de Chile debido principalmente a las condiciones privilegiadas de radiación en el norte del país y también por los incentivos por parte del Estado y también de privados para invertir en esta tecnología. Debido a que en una planta solar no es posible manipular la fuente de energía primaria (radiación solar), el objetivo general del presente trabajo consiste en el diseño de una estrategia de control predictivo basado en modelos (MPC) a nivel supervisor para una planta con colectores cilíndrico parabólicos, que permita aprovechar al máximo el recurso disponible. El trabajo se ha realizado utilizando el simulador de planta solar ACUREX, desarrollado en Matlab-Simulink, el cual representa el comportamiento del lazo de colectores de la plataforma solar de Almería, España. Los modelos predictivos de la planta desarrollados consisten en modelos lineales ARX (autorregresivo con entrada exógena) y ARIX (autorregresivo integral con entrada exógena); y un modelo no lineal difuso de T&S (Takagi & Sugeno), los cuales consideran como variable de salida a la temperatura de salida del aceite del campo colector y como variable de entrada su valor de referencia. Debido a que los modelos ARIX y de T&S presentan los mejores resultados, se propone el diseño de una estrategia de control predictivo a nivel supervisor en base a ambos modelos. Los resultados obtenidos muestran que su implementación reduce el error de seguimiento en 1%, se evita sobreimpulso en el sistema y se limita los cambios en la energía de control, haciendo el funcionamiento del sistema más seguro. En base a pruebas por simulación, se concluye que el MPC difuso supervisor basado en el modelo de T&S mejora el desempeño de la planta frente a cambios en la referencia y en condiciones anormales de operación en comparación con el control regulatorio original. Como líneas de investigación futuras se propone entregar robustez al sistema por medio de la integración de incertidumbre paramétrica en el modelo, incluir criterios económicos de operación e implementar el sistema de control en una futura planta solar en Chile.