Tesis por compendio / [ES] Los sistemas tradicionales de planificación y control de la producción (PPC) se centran en producir lo que demanda el mercado, con la calidad, el calendario y los volúmenes previstos al mínimo coste, ajustándose al mismo tiempo a las disrupciones de la cadena de suministro. La exploración e implementación de nuevos avances tecnológicos en el marco de la industria 4.0 (I4.0), como sistemas ciberfísicos (CPS), fabricación en la nube (CMfg), fabricación aditiva (AM), big data, inteligencia artificial y la Internet de las cosas (IoT), podrían cambiar aspectos organizativos tales como las responsabilidades de PPC. En este contexto, no se identificaron estudios sobre un sistema para la toma de decisiones, arquitecturas y marcos conceptuales para los nuevos sistemas inteligentes de PPC e I4.0. En este contexto de nuevos cambios tecnológicos y organizativos a los que tienen que hacer frente las pequeñas y medianas empresas (PYMEs), surge el problema de diseñar herramientas de PPC que permitan la integración y colaboración de las operaciones de producción. Así, basándose en las nuevas tecnologías de producción digital y en las herramientas organizativas que darán soporte a las fábricas inteligentes conectadas del futuro, se identificó la falta de un sistema integrado de PPC e I4.0. Esta tesis doctoral es un compendio de artículos que abordan una amplia revisión bibliográfica sobre la PPC en un entorno de I4.0. También, se propone un marco conceptual y el diseño de modelos y algoritmos para la toma de decisiones y dar soporte a las funciones de PPC en un contexto digital I4.0 basado en las nuevas tecnologías de producción digital y herramientas organizativas que darán soporte a las fábricas inteligentes colaborativas y conectadas del futuro. Los modelos matemáticos y algoritmos propuestos se centran en resolver el problema del diseño y planificación de una cadena de suministro sostenible y resiliente en la que las decisiones estratégicas y tácticas se toman de forma integrada. Los modelos, algoritmos y método de resolución se han programado en Python. Los modelos han sido validados mediante un software que genera instancias de datos sintéticos y permite evaluar la complejidad computacional de los mismos. El desarrollo de este tipo de modelos y algoritmos supone una contribución al ámbito académico e investigador y, concretamente, en el área de PPC. / [CA] En l'actualitat, els sistemes tradicionals de planificació i control de la producció (PPC) se centren en produir el que demanda el mercat, amb la qualitat, el calendari i els volums previstos al mínim cost, ajustant-se al mateix temps a les pertorbacions. L'exploració i implementació de nous avanços tecnològics, com CPS, fabricació en el núvol (CMfg), fabricació additiva (AM), big data, intelligència artificial i el IoT, podrien canviar aspectes organitzatius, com les responsabilitats de PPC. En aquest context, no es van identificar estudis sobre un sistema per a la presa de decisions, arquitectures i marcs conceptuals per als nous sistemes intelligents de PPC i I4.0. En aquest context de nous canvis tecnològics i organitzatius als quals han de fer front les petites i mitjanes empreses (PIME), sorgeix el problema de dissenyar eines de PPC que permeten la integració i collaboració de les operacions de producció. Així, basant-se en les noves tecnologies de producció digital i en les eines organitzatives que donaran suport a les fàbriques intelligents connectades del futur, es va identificar la falta d'un sistema integrat de la PPC i I4.0. Aquesta investigació és un compendi d'articles que aborden una àmplia revisió bibliogràfica sobre la PPC en un entorn I4.0. També proposa un marc conceptual i el disseny de models i algorismes per a la presa de decisions i per a donar suport a les funcions de PPC en un context digital I4.0 basat en les noves tecnologies de producció digital i eines organitzatives que donaran suport a les fàbriques intelligents col·laboratives i connectades del futur. Els models matemàtics i algorismes proposats se centren en resoldre el problema del disseny d'una cadena de subministrament sostenible i resistent en la qual les decisions estratègiques i tàctiques es prenen de forma integrada. Els models, algorismes i mètode de resolució s'han programat en Python. Els models han sigut validats mitjançant un programari que genera instàncies de dades sintètiques i permet avaluar la complexitat computacional dels models. El desenvolupament d'aquesta mena de models i algorismes suposa una important contribució a l'àmbit acadèmic. / [EN] Currently, traditional production planning and control (PPC) systems focus on producing what the market demands with the expected quality, schedule and volumes at a minimum cost, while adjusting for disruption. The exploration and implementation of new technological advances, such as CPS, cloud manufacturing (CMfg), additive manufacturing (AM), big data, artificial intelligence and the Internet of Things (IoT), could change organisational aspects like PPC responsibilities. In this context, no studies on a system for decision making, architectures and conceptual frameworks for the new intelligent systems of PPC and industry 4.0 (I4.0) have been identified. In this context of new technological and organisational changes that small-and medium-sized enterprises (SMEs) have to face, the problem of designing PPC tools that enable the integration and collaboration of production operations arises. Thus, based on the new digital production technologies and organisational tools that will support the connected smart factories of the future, lack of an integrated PPC and I4.0 system was identified. The present doctoral thesis is a compendium of articles addressing a comprehensive literature review on PPC in an I4.0 environment. It also proposes a conceptual framework and the design of models and algorithms for decision making and to support PPC functions in a digital I4.0 context based on the new digital production technologies and organisational tools that will support the collaborative and connected smart factories of the future. The proposed mathematical models and algorithms focus on solving the problem of designing a sustainable and resilient supply chain where strategic and tactical decisions are made in an integrated way. The models, algorithms and resolution method have been programmed in Python. The models have been validated by means of software that generates synthetic data instances and allows the models' computational complexity to be evaluated. The development of this type of models and algorithms is a significant contribution to the academic field. / I would like to thank the following projects and universities for having financed the publications included in this doctoral thesis: • European Commission Horizon 2020 project entitled "Crop diversification and low-input farming cross Europe: From practitioners' engagement and ecosystems services to increased revenues and value chain organisation' (Diverfarming), grant agreement 728003. • Spanish Ministry of Science, Innovation and Universities project entitled 'Optimization of zero-defect production technologies enabling supply chains 4.0 (CADS4.0)' (RTI2018-101344-B-I00). • European Union H2020 program with grant agreement no. 958205 "Industrial Data Services for Quality Control in Smart Manufacturing (i4Q)". • European Union H2020 Program with grant agreement nº 825631 "Zero- Defect Manufacturing Platform (ZDMP)". / Cañas Sánchez, HE. (2023). Models, Algorithms and Digital Technologies for the Automation and Collaboration of Connected Smart Factories in an Industry 4.0 Environment [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/202312 / Compendio

Tesis por compendio / [ES] "No debemos olvidar que la arquitectura se construye para vivir en ella y no para mirarla". Con estas palabras, el arquitecto Van Der Rohe enfatiza la importancia de que el diseño arquitectónico esté al servicio de la vida y contribuya a mejorarla. Esta visión evidencia la conexión significativa entre la psicología y la arquitectura, ya que los espacios que habitamos determinan nuestro desarrollo personal. De esta forma, cada entorno tiene una finalidad principal y debe ser funcional para ello. En particular, los entornos educativos desempeñan un papel fundamental en el proceso de enseñanza-aprendizaje. Por lo tanto, es crucial diseñar estos espacios no solo para que sean agradables para sus ocupantes, sino también para potenciar los procesos cognitivos implicados en la educación, asegurando así un ambiente propicio para el aprendizaje y el crecimiento personal. De acuerdo a ello, el objetivo de la presente tesis doctoral es analizar la relación entre tres elementos de diseño del aula (luz, color y dimensión) y tres procesos cognitivos de los estudiantes (memoria, atención y la percepción de preferencia por el entorno). Para su abordaje, se llevaron a cabo tres estudios en laboratorio. Estos estudios consistieron en la evaluación cognitiva de cada participante mientras se encontraban inmersos en aulas virtuales que diferían únicamente en los tres elementos de diseño objeto de estudio, replicando así un entorno real pero con variaciones controladas. Para ello, se hizo uso de dos instrumentos concretos compatibles entre sí y de gran aporte al ámbito de la arquitectura: 1) la realidad virtual como herramienta de visualización de espacios y 2) el desempeño de tareas específicas de atención, memoria y preferencia como herramientas de medición de la cognición del sujeto. En el primer estudio se analizó el efecto de las intervenciones de diseño (en cuanto a luz, color y dimensión) en el rendimiento de atención y memoria y en la preferencia del alumnado, analizando el impacto relativo de cada una de ellas. Este enfoque comparado permite comprender a qué cambios físicos del aula son más sensibles los diferentes procesos cognitivos del alumnado. El estudio se llevó a cabo en conjunto con los dos géneros y, también, de forma separada. En el segundo estudio, se identificaron los valores concretos de cada uno de los tres elementos de diseño estudiados (luz: iluminancia y temperatura del color; color: tono y saturación; dimensión: altura y anchura) que consiguen mejorar la memoria de hombres y mujeres, minimizando las diferencias entre ambos géneros. Por su parte, el tercer estudio propone un análisis conjunto de los tres elementos de diseño mediante programación lineal multiobjetivo con el objeto de identificar las combinaciones específicas de luz, color y forma que maximizan los beneficios en términos de memoria, atención y preferencia. Del conjunto de resultados se concluye que los elementos del aula tienen interrelación entre ellos, por lo que deben ser estudiados en su conjunto. A ello se le suma la complejidad del estudiante ya que su cognición no sigue un mismo patrón. Por lo tanto, es necesario estudiar este paradigma en su conjunto. En este sentido, se explora una valiosa metodología que combina herramientas de control del espacio, como la realidad virtual, con herramientas de medición cognitiva, como tareas específicas validadas. El enfoque desarrollado en este trabajo puede ser prometedor ya que supone un comienzo de multidisciplinariedad en el que se unen las dos áreas de conocimiento: arquitectura y psicología. Por ello, es de esperar que el presente trabajo marque un nuevo paso en esa dirección. / [CA] No hem d'oblidar que l'arquitectura es construeix per a viure-hi i no per a mirar-la". Amb aquestes paraules, l'arquitecte Van Der Rohe emfatitza la importància que el disseny arquitectònic estiga al servei de la vida i contribuïsca a millorar-la. Aquesta visió evidencia la connexió significativa entre la psicologia i l'arquitectura, ja que els espais que habitem determinen el nostre desenvolupament personal. D'aquesta manera, cada entorn té una finalitat principal i ha de ser funcional per a això. En particular, els entorns educatius juguen un paper fonamental en el procés d'ensenyament-aprenentatge. Per tant, és crucial dissenyar aquests espais no només perquè siguen agradables per als seus ocupants, sinó també per a potenciar les funcions cognitives implicades en l'educació, assegurant així un ambient propici per a l'aprenentatge i el creixement personal. D'acord amb això, l'objectiu de la present tesi doctoral és analitzar la relació entre tres elements de disseny de l'aula (llum, color i dimensió) i tres funcions cognitives dels estudiants (memòria, atenció i la percepció de preferència per l'entorn). Per a abordar-ho, es van dur a terme tres estudis en laboratori. Aquests estudis van consistir en l'avaluació cognitiva de cada participant mentre es trobaven immersos en aules virtuals que diferien únicament en els tres elements de disseny objecte d'estudi, replicant així un entorn real però amb variacions controlades. Per a això, es va fer ús de dos instruments concrets compatibles entre si i de gran aportació a l'àmbit de l'arquitectura: 1) la realitat virtual com a eina de visualització d'espais i 2) el desenvolupament de tasques específiques d'atenció, memòria i preferència com a eines de mesura de la cognició del subjecte. En el primer estudi es va analitzar l'efecte de les intervencions de disseny (quant a llum, color i dimensió) en el rendiment d'atenció i memòria, i en la preferència de l'alumnat, analitzant l'impacte relatiu de cadascuna d'elles. Aquest enfocament comparat permet comprendre a quins canvis físics de l'aula són més sensibles els diferents processos cognitius de l'alumnat. L'estudi es va dur a terme en conjunt amb els dos gèneres i, també de manera separada. En el segon estudi, es van identificar els valors concrets de cadascun dels tres elements de disseny estudiats (llum: il·luminància i temperatura del color; color: to i saturació; dimensió: alçària i amplària) que aconsegueixen millorar la memòria d'homes i dones, minimitzant les diferències entre ambdós gèneres. Per la seua banda, el tercer estudi proposa una anàlisi conjunta dels tres elements de disseny mitjançant programació lineal multiobjectiu amb l'objecte d'identificar les combinacions específiques de llum, color i forma que maximitzen els beneficis en termes de memòria, atenció i preferència. Del conjunt de resultats es conclou que els elements de l'aula tenen interrelació entre ells, per la qual cosa ha de ser estudiat en el seu conjunt. A açò s'hi suma la complexitat de l'estudiant ja que la seua cognició no segueix un mateix patró. Per tant, és necessari estudiar aquest paradigma en el seu conjunt. En aquest sentit, s'explora una valuosa metodologia que combina eines de control de l'espai, com la realitat virtual, amb eines de mesurament cognitiu, com tasques específiques validades. L'enfocament desenvolupat en aquest treball pot ser prometedor ja que suposa un començament de multidisciplinarietat en el qual s'uneixen les dues àrees de coneixement: arquitectura i psicologia. Per això, és d'esperar que el present treball marque un nou pas en aquesta direcció / [EN] "We must not forget that architecture is built to live in, not just to look at". With these words, architect Van Der Rohe emphasizes the importance of architectural design serving life and contributing to its improvement. This perspective highlights the significant connection between psychology and architecture, as the spaces we inhabit shape our personal development. Thus, each environment has a primary purpose and must be functional accordingly. Particularly, educational environments play a fundamental role in the teaching-learning process. Therefore, it is crucial to design these spaces not only to be pleasant for occupants but also to enhance the cognitive processes involved in education, ensuring a conducive environment for learning and personal growth. In line with this, the objective of this doctoral thesis is to analyze the relationship between three classroom design elements (light, color, and dimension) and three cognitive processes of students (memory, attention, and preference for the environment). To address this, three laboratory studies were conducted. These studies involved the cognitive evaluation of each participant while immersed in virtual classrooms that differed only in the three design elements under study, thus replicating a real environment with controlled variations. For this purpose, two specific instruments compatible with each other and highly relevant to the field of architecture were used: 1) virtual reality as a tool for space visualization and 2) performance of specific attention, memory, and preference tasks as tools for measuring subject cognition. The first study analyzed the effect of design interventions (in terms of light, color, and dimension) on students' attention and memory performance and their preference, examining the relative impact of each. This comparative approach allows understanding which physical changes in the classroom are most sensitive to different cognitive processes of students. The study was conducted collectively with both genders and also separately. In the second study, the specific values of each of the three design elements studied (light: illuminance and color temperature; color: hue and saturation; dimension: height and width) were identified to improve the memory of men and women, minimizing differences between genders. On the other hand, the third study proposes a joint analysis of the three design elements through multi-objective linear programming to identify specific combinations of light, color, and shape that maximize benefits in terms of memory, attention, and preference.From the set of results, it is concluded that the classroom elements are interconnected, thus needing to be studied as a whole. Added to this is the complexity of the student since their cognition does not follow a single pattern. Therefore, studying this paradigm as a whole is necessary. In this sense, a valuable methodology is explored, combining space control tools like virtual reality with cognitive measurement tools like validated specific tasks. The approach developed in this work could be promising as it represents the beginning of multidisciplinarity in which the two areas of knowledge¿architecture and psychology¿are combined. Therefore, it is expected that this work will mark a new step in that direction. / Nolé Fajardo, ML. (2024). El diseño del aula como facilitador del aprendizaje: el papel de la luz, el color y la dimensión en los procesos cognitivos [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/207134 / Compendio

La investigación realizada a los sistemas de seguridad electrónica de edificios, plantea como objetivo principal el reconocimiento de tres gestos de un lenguaje corporal del personal de vigilancia, y la consecuente activación de alarma en forma automática. Inicialmente se realizó una encuesta dirigida a las administraciones y personal de edificios, para saber cuales eran las ocurrencias que vulneraban la seguridad de un edificio multifamiliar, luego se observaron y analizaron las imágenes capturadas por una cámara de vigilancia ubicada en la recepción, identificando las ocurrencias más vulnerables y gestos asociados a dichos eventos; se seleccionaron tres gestos que en forma inconsciente realizaba el personal de vigilancia ante dichas situaciones. A determinados cuadros que comprenden estas imágenes se le aplicaron técnicas de procesamiento espacial, con ayuda de una iluminación artificial que era más intensa en la parte posterior del sujeto de análisis, consiguiéndose la definición de una silueta binarizada en el entorno Matlab, técnicas como selección del plano rojo, plano de bits más significativo, invertir imagen y transformaciones morfológicas tipo cerradura, definieron una silueta que ayudó a desarrollar un algoritmo matemático para generar una señal eléctrica en el puerto serial USB del ordenador, donde se conectó físicamente una plataforma de hardware Arduino que activa la alarma. La elección de esta plataforma se debió a que Matlab cuenta con un grupo de instrucciones para Arduino, con el objetivo de lograr una comunicación sincronizada entre ordenador e interface. Las técnicas utilizadas reconocieron 62,5% de los eventos descritos en las encuestas realizadas y que no son mencionadas en temas de investigación similar. Para lograr el objetivo fue necesario analizar un cuadro por segundo. The research poses as their main objective the three gestures recognition of a body language of surveillance personnel and the consequent activation of alarm automatically. It was initially carried out a survey of the administration and the offices of the buildings to know which were the occurrences that violate the security of a multi-family building, then were observed and analyzed images captured by a surveillance camera located in the reception, identifying the most vulnerable occurrences and gestures associated with these events; were selected three gestures that unconsciously performs surveillance personnel before such situations; to certain pictures that comprise these images were applied spatial processing techniques, with the help of an artificial lighting that was more intense in the back of the subject of analysis, getting the definition of a silhouette binarized in the Matlab environment, techniques such as plane selection red, more significant bit plane, to invest an image and convolution close type, defined a silhouette that allowed to develop a mathematical algorithm that generated an electrical signal in USB serial port of the computer, where it is physically connected a hardware platform Arduino that active the alarm.This platform choice is due to the fact that Matlab has a group of instructions for Arduino, achieving an orderly communication between computer and interface. The techniques used recognized 62.5 % of the events described in the surveys carried out and which aren’t mentioned in similar research topics. To achieve the objective was necessary to analyze a picture per second.

The work of this thesis was focused on the development of high-performance algorithms for a new generation of molecular descriptors, with many advantages with respect to its predecessors, suitable for diverse applications in the field of drug design, as well as its implementation in commercial grade scientific software (Pentacle). As a first step, we developed a new algorithm (AMANDA) for discretizing molecular interaction fields which allows extracting from them the most interesting regions in an efficient way. This algorithm was incorporated into a new generation of alignmentindependent molecular descriptors, named GRIND-2. The computing speed and efficiency of the new algorithm allow the application of these descriptors in virtual screening. In addition, we developed a new alignment-independent encoding algorithm (CLACC) producing quantitative structure-activity relationship models which have better predictive ability and are easier to interpret than those obtained with other methods. / El trabajo que se presenta en esta tesis se ha centrado en el desarrollo de algoritmos de altas prestaciones para la obtención de una nueva generación de descriptores moleculares, con numerosas ventajas con respecto a sus predecesores, adecuados para diversas aplicaciones en el área del diseño de fármacos, y en su implementación en un programa científico de calidad comercial (Pentacle). Inicialmente se desarrolló un nuevo algoritmo de discretización de campos de interacción molecular (AMANDA) que permite extraer eficientemente las regiones de máximo interés. Este algoritmo fue incorporado en una nueva generación de descriptores moleculares independientes del alineamiento, denominados GRIND-2. La rapidez y eficiencia del nuevo algoritmo permitieron aplicar estos descriptores en cribados virtuales. Por último, se puso a punto un nuevo algoritmo de codificación independiente de alineamiento (CLACC) que permite obtener modelos cuantitativos de relación estructura-actividad con mejor capacidad predictiva y mucho más fáciles de interpretar que los obtenidos con otros métodos.