Las vías principales de Lima Norte presentan un problema cotidiano que es la alta congestión vehicular. En estas vías se genera poca fluidez vehicular y excesivos conflictos entre el vehículo y peatón. Esto se agrava en los puntos intermodales por la alta demanda del transporte en la ciudad. Esto origina demoras vehiculares, largas colas e inseguridad al cruce del peatón en la intersección. En particular cerca de estaciones del BRT Metropolitano, sus usuarios una vez que salen de este sistema deben recurrir al transporte informal para movilizarse y por lo tanto se presenta un alto índice de inseguridad y riesgo de accidentes para ellos, perjudicando incluso al servicio del transporte formal. Por otro lado, existe poco orden de recorrido dentro de la estación del Metropolitano en donde se observa muchas interacciones y conflictos peatonales. En esta presente tesis se utilizó la siguiente metodología. En primer lugar, se observó el estado actual que permita describir el comportamiento y los problemas que se encuentran en la intersección entre la Av. Túpac Amaru e Izaguirre y dicha estación en estudio. Esto brindó un mejor análisis para determinar de forma cualitativa los conflictos en la zona de estudio. En segundo lugar, se recolectó y ordenó la información obtenida en campo y luego representarlo en un modelo de micro simulación calibrado y validado en Vissim 8. En tercer lugar, se realizó el escenario de propuesta de rediseño tanto para la intersección (y en sus alrededores) como a la estación Izaguirre del BRT del Metropolitano con la finalidad de mejorar los tiempos de viaje de los usuarios vehiculares y el orden de desplazamiento peatonal dentro de la plataforma de la estación. Algunas de las propuestas son la modificación de las islas de espera, mejora del ciclo semafórico, eliminación de carriles para lograr un tráfico calmado y lograr un cruce peatonal en el menor tiempo posible, entre otros. En el caso de la estación se propone ensanchar la plataforma con la finalidad de lograr un flujo unidireccional y poder generar un mayor orden en los desplazamientos de los usuarios. En síntesis, se obtuvo mejoras en los tiempos de viaje vehiculares(demoras) pues se redujo en un máximo del 23%. Por otro lado, en el caso de la estación las densidades e interacciones disminuyeron en más del 50 %. Finalmente, de acuerdo a lo analizado, observado y en base a los resultados en cada etapa de esta tesis se procedió a realizar los planos propuestos usando las recomendaciones de la NACTO y otros manuales internacionales.

El presente trabajo tiene enfocado como problema el mal uso de los vehículos aéreos no tripulados (UAVs) en entorno civil. Debido a lo común que se han vuelto los UAVs en el entorno civil en conjunto con la falta de regulación para adquisición y especificaciones que ofrecen estos vehículos; existen usuarios maliciosos que los emplean para realizar actividades ilícitas tales como terrorismo, espionaje o transporte de drogas. Si se logra diseñar un dispositivo capaz de bloquear las señales GPS, siendo este el principal sistema de navegación empleado por los UAVs, este podría ser usado como medida contra el mal uso de estos vehículos. Por lo tanto, el presente trabajo, como una investigación bibliográfica, busca facilitar la realización de este tipo de sistemas, mediante la recopilación de la información acerca del GPS y del jamming. Por lo que los objetivos de este trabajo son: documentar acerca del Sistema de Navegación Global (GPS), identificar las diferentes técnicas empleadas para realizar jamming y definir criterios a tener a tener en cuenta en un sistema de este tipo.

El presente trabajo de investigación aborda los problemas que presentan los actuales sistemas de rehabilitación de miembro superior, los cuales son, por ejemplo, la fatiga muscular y la excesiva necesidad de un terapista. Para ello se propuso un sistema de rehabilitación de miembro superior por medio del uso de la interfaz cerebro máquina, el cual ha sido ampliamente investigado en la última década por sus efectivos resultados. Para la realización de esta propuesta se propuso como objetivo general su elaboración, además se propusieron como objetivos específicos la selección de algoritmos de procesamiento de señales encefalográficas, la selección de los componentes de un prototipo de brazo robótico, el diseño de la interfaz gráfica de usuario, y, por último, la integración de los subsistemas desarrollados. Además, se propuso como alcance que la propuesta no contempla la selección del lector de señales encefalográficas. Para la elección del paradigma que se deseó usar en esta propuesta, se presentó el marco teórico de la interfaz cerebro computadora dentro del cual se identificó las distintas ventajas y desventajas de cada una de estas por lo que se determinó que el paradigma del ritmo sensoriomotor (SMR) es el que se usaría en esta propuesta debido a que por medio de este se puede capturar e identificar cuando un usuario imagina el movimiento de algún objeto, lo cual es de mucha ayuda para su realización. Por otro lado, para la generación de ideas acerca de cómo podría realizarse este sistema, se presenta una revisión del estado del arte acerca de los dispositivos de rehabilitación de miembro superior por medio de la interfaz cerebro máquina y, además, se identificaron las metodologías a seguir en el diseño de este sistema. Debido a que se tuvo una idea general de cómo realizar la propuesta con el estado del arte y la identificación de las metodologías a usar, se realizó una lista de exigencias y una estructura de funciones del sistema de rehabilitación. Estos se utilizaron para poder identificar 3 conceptos solución de las cuales, mediante un análisis técnico-económico, se pudo obtener un concepto solución ganador. Luego, se pudo realizar un diagrama de operaciones, una arquitectura de hardware y el diagrama de flujo del concepto solución ganador. Finalmente, se presentaron conclusiones y recomendaciones destacadas de esta propuesta.

In this thesis, we designed and evaluated a circuit model at the transistor level of a low-resolution and low bandwidth ADC (analog-to-digital converter) with level-crossing architecture (LCADC), used as part of the acquisition chain of a BCI (brain-to-computer interface) device. The aim is to obtain minimal specifications that could return adequate levels of accuracy at spike detection and reduce power dissipation. In addition, we included a NEO preprocessor in the test to help in the detection accuracy. To achieve the objectives proposed, we started developing a software model for the preprocessor and the ADCs to evaluate the different variations of resolution, bandwidth, noise level, and NEO window. After finding the desired minimum values, we continued with the hardware development of the ADC. We designed the level crossing architecture and a conventional SAR to have a reference against which we compare the LCADC performance. After that, we developed a NEO circuit and applied synthesized neural recordings to evaluate power consumption with the ADC. Additionally, we designed a conventional analog frontend to estimate the power for the band of interest. Also, we estimated the dissipation for wireless transmission by calculating the approximated data stream expected in the level-crossing sampling scheme. Summing them, we obtained the power consumption of the complete acquisition chain. In conclusion, although reducing the intrinsic power of the LCADC is challenging, the scheme helps reduce the total power consumption of the acquisition chain with adequate accuracy, making it competitive against currently reported BCI devices. / En esta tesis se ha diseñado y evaluado un circuito a nivel de transistores de un ADC (conversor analógico-digital) de baja resolución y ancho de banda reducido con arquitectura de cruce de nivel (LCADC), utilizado como parte de la cadena de adquisición de un dispositivo BCI (interfaz cerebro-computadora). El objetivo es obtener especificaciones mínimas que puedan devolver niveles adecuados de precisión en la detección de picos y reducir la disipación de energía. Además, se incluyó un preprocesador NEO en la evaluación para ayudar en la precisión de la detección. Para lograr los objetivos propuestos, se desarrolló un modelo de software del preprocesador y los ADCs a fin de evaluar las diferentes variaciones de resolución, ancho de banda, nivel de ruido y ventana del NEO. Luego de encontrar los valores mínimos deseados, se continuó con el desarrollo de hardware del ADC. Se diseñó la arquitectura de cruce de nivel y un SAR convencional para tener una referencia con la cual comparar el rendimiento del LCADC. Después de eso, se desarrolló un circuito NEO y se aplicó las señales neuronales sintetizadas para evaluar el consumo de energía con el ADC. También, se diseñó una interfaz analógica convencional para estimar la potencia de la banda de interés. Así mismo, se estimó la disipación de la transmisión inalámbrica calculando el flujo de datos aproximado esperado en el esquema de muestreo de cruce de nivel. Finalmente, sumando los resultados se obtuvo el consumo de energía de la cadena de adquisición completa. A partir de estos, se concluye que aunque reducir la potencia intrínseca del LCADC es un desafío, el esquema ayuda a disminuir el consumo total de energía de la cadena de adquisición con una precisión adecuada; lo cual lo hace competitivo frente a otros dispositivos BCI reportados actualmente.

En el presente trabajo de tesis se desarrolla un software de simulación para la caracterización acústica de los campos sonoros al interior de una piscina de nado sincronizado; la representación de los datos simulados se lleva a cabo a través de la síntesis de la respuesta impulsiva de un recinto, auralización y simulación de frentes de onda acústicos. Para la síntesis de la respuesta impulsiva se utilizan las técnicas de trazado de rayos acústicos, fuentes imágenes y radiosidad. Así mismo, se desarrollan modelos matemáticos y algoritmos de procesamiento de datos involucrados en el proceso de simulación de un entorno subacuático; este desarrollo es utilizado también para hacer una descripción analítica del espacio acústico de simulación, y de sus elementos. Con el fin de obtener resultados de aplicación se ha propuesto el uso del software desarrollado, denominado “AURASONIC”, en el proceso de predicción del campo sonoro al interior de una piscina de nado sincronizado; en el cual se utilizan especificaciones técnicas para una piscina de competencias olímpicas. Finalmente se desarrolla el análisis de los resultados obtenidos, y se comparan con métricas utilizadas en la acústica arquitectónica, con el objetivo de tener referencias comparativas útiles.

En la presente tesis se muestra el diseño y desarrollo de un sistema automático, basado en un posicionador de coordenadas esféricas, que permita obtener del patrón de radiación y balón de directividad de un altavoz. En dicho trabajo se presenta el proceso de investigación seguido, comenzando con la identificación y definición del marco problemático, pasando por la investigación del estado del arte en esta materia la cual nos brindará la información necesaria para plantear una solución útil; esta solución una vez diseñada e implementada permitirá realizar mediciones con diferentes resoluciones angulares consiguiendo así resultados del patrón de radiación y la directividad 3D del altavoz en evaluación en esta tesis, estos resultados serán analizados y documentados. La primera parte del documento presenta el análisis de la problemática, la cual resalta la importancia y gran utilidad del patrón de radiación y directividad de una fuente sonora en diversas aplicaciones del audio y la acústica, planteando así la necesidad de obtener estos parámetros acústicos. Al finalizar el capítulo se declara el marco problemático que supone la obtención de la directividad, analizando para ello todos los factores y aspectos que se deben tomar en cuenta durante las mediciones del patrón de radiación. Con el marco problemático ya declarado, se plantea la necesidad de diseñar un sistema capaz de solucionar los problemas en la obtención de estos parámetros; para ello se investiga el estado del arte donde se estudian los métodos y técnicas existentes vigentes tanto para la caracterización y medición de la respuesta del altavoz, para el procesamiento de señales, así como para el posicionamiento y medición angular. Luego de haber investigado el estado del arte, en el tercer capítulo se plantea un sistema automatizado capaz de realizar barridos angulares en el espacio circundante y que obtenga la respuesta en frecuencia (H1) de un altavoz convencional a partir del auto espectro de la respuesta impulsiva promedio del sistema y más técnicas que se verán en el desarrollo del capítulo. En detalle se presentan los aspectos técnicos y teóricos por etapas del diseño del sistema mencionado. En el cuarto capítulo se presentan los resultados obtenidos de los ensayos realizados, los problemas encontrados durante los mismos y un análisis de los resultados confrontándolos con los datos teóricos y las hipótesis planteadas inicialmente; es a partir de estas conclusiones que se podrán plantear recomendaciones de uso y eventuales mejoras a futuro. Finalmente se expone un modelo de negocio elaborado a partir del sistema automático desarrollado; este emprendimiento se basa en brindar un servicio de medición de la directividad de altavoces y fuentes sonoras a empresas fabricantes, arquitectos, ingenieros de sonido y público en general, entregando información completa y confiable sobre las características de radiación de sus altavoces. Cabe resaltar que este sistema podría ser también utilizado para evaluar la radiación de otras fuentes no acústicas tales como antenas o fuentes luminosas.

El presente trabajo consiste en la obtención del patrón de radiación de un altavoz convencional a partir de un posicionador automatizado. El mismo presenta el camino investigativo tomado, desde la identificación y definición del marco problemático, siguiendo con la investigación del estado del arte, la cual nos brinda la información necesaria para plantear una hipótesis de solución; hasta las pruebas del sistema prototipo diseñado y el análisis de los resultados obtenidos. A continuación se detalla mejor cada etapa del documento. La primera parte del documento presenta el análisis de la problemática, la cual resalta la importancia y gran utilidad del patrón de radiación en las diversas aplicaciones de la industria de altavoces, planteando así la necesidad por definir propiamente este parámetro acústico y declarar el marco problemático que supone la obtención del mismo, analizando para ello todos los factores y complejidades que se deben tomar en cuenta durante la medición del patrón de radiación. Tras el análisis realizado en el capítulo anterior, se plantea la necesidad de diseñar un sistema capaz de solucionar los problemas y complejidades en la obtención de este parámetro; para ello se estudia el estado del arte, investigando los métodos y técnicas para la caracterización y medición de la respuesta del altavoz, para el procesamiento y sincronización, así como para el posicionamiento y medición angular. Con la información y conocimientos obtenidos hasta el momento se plantea, en el tercer capítulo, un sistema prototipo automatizado capaz de realizar barridos angulares y que obtenga la respuesta en frecuencia de un parlante convencional mediante el auto espectro de la respuesta impulsiva promedio del sistema. En detalle se presentan los aspectos técnicos y teóricos del diseño del sistema mencionado. Finalmente en el cuarto capítulo se presentan los resultados obtenidos de los ensayos realizados, los problemas encontrados durante los mismos y un análisis de los resultados confrontándolos con los datos teóricos y las hipótesis planteadas inicialmente; es a partir de estas conclusiones que se podrán plantear recomendaciones de uso y eventuales mejoras a futuro.

En el capítulo 1 se hace una breve descripción de los sistemas de Radar de Apertura Sintética y su funcionamiento conjunto con Aeronaves No tripuladas. Posteriormente se hace un análisis de los beneficios y limitaciones de las principales unidades de radar existentes, y se describe los términos comúnmente utilizados en unidades de radar, como el rango, resolución, el azimut y la frecuencia Doppler. En el capítulo 2 se hace una descripción del Radar de Onda Continua en Frecuencia Modulada y el Radar Doppler, luego se desarrolla a detalle el funcionamiento del primero, mencionando aspectos como su ecuación de Radar, modulación en frecuencia y resolución. Además se hace una descripción de los componentes de radiofrecuencia utilizados en este tipo de radar. En el capítulo 3 se expone la metodología utilizada para el diseño e implementación del Radar de Onda Continua en Frecuencia Modulada propuesto en el presente documento. Para esto, se detallan los bloques constitutivos del radar, diseño de filtros, cálculos de potencia, etapas de procesamiento y alimentación. En el capítulo 4 se muestran las pruebas y los resultados obtenidos a partir de la operación de la unidad de radar implementada. La validación de dicha unidad se llevará a cabo utilizando un velocímetro para las pruebas de velocidad y una cinta métrica para las pruebas de distancia. Finalmente, se muestran las conclusiones y recomendaciones a las que se llegó al realizar la presente tesis.

Tesis por compendio / [ES] En esta tesis doctoral se propone y evalúa un sistema para detectar señales débiles (weak signals) relacionadas con cambios futuros trascendentales. Si bien la mayoría de las soluciones conocidas se basan en el uso de datos estructurados, el sistema propuesto detecta cuantitativamente estas señales utilizando información heterogénea y no estructurada de fuentes científicas, periodísticas y de redes sociales. La predicción de nuevas tendencias en un medio tiene muchas aplicaciones. Por ejemplo, empresas y startups se enfrentan a cambios constantes en sus mercados que son muy difíciles de predecir. Por esta razón, el desarrollo de sistemas para detectar automáticamente cambios futuros significativos en una etapa temprana es relevante para que cualquier organización tome decisiones acertadas a tiempo. Este trabajo ha sido diseñado para obtener señales débiles del futuro en cualquier campo dependiendo únicamente del conjunto de datos de entrada de documentos. Se aplican técnicas de minería de textos y procesamiento del lenguaje natural para procesar todos estos documentos. Como resultado, se obtiene un mapa con un ranking de términos, una lista de palabras clave clasificadas automáticamente y una lista de expresiones formadas por múltiples palabras. El sistema completo se ha probado en cuatro sectores diferentes: paneles solares, inteligencia artificial, sensores remotos e imágenes médicas. Este trabajo ha obtenido resultados prometedores, evaluados con dos metodologías diferentes. Como resultado, el sistema ha sido capaz de detectar de forma satisfactoria nuevas tendencias en etapas muy tempranas que se han vuelto cada vez más importantes en la actualidad. La computación cuántica es un nuevo paradigma para una multitud de aplicaciones informáticas. En esta tesis doctoral también se presenta un estudio de las tecnologías disponibles en la actualidad para la implementación física de qubits y puertas cuánticas, estableciendo sus principales ventajas y desventajas, y los marcos disponibles para la programación e implementación de circuitos cuánticos. Con el fin de mejorar la efectividad del sistema, se describe un diseño de un circuito cuántico basado en máquinas de vectores de soporte (SVM) para la resolución de problemas de clasificación. Este circuito está especialmente diseñado para los ruidosos procesadores cuánticos de escala intermedia (NISQ) que están disponibles actualmente. Como experimento, el circuito ha sido probado en un computador cuántico real basado en qubits superconductores por IBM como una mejora para el subsistema de minería de texto en la detección de señales débiles. Los resultados obtenidos con el experimento cuántico muestran también conclusiones interesantes y una mejora en el rendimiento de cerca del 20% sobre los sistemas convencionales, pero a su vez confirman que aún se requiere un desarrollo tecnológico continuo para aprovechar al máximo la computación cuántica. / [CA] En aquesta tesi doctoral es proposa i avalua un sistema per detectar senyals febles (weak signals) relacionats amb canvis futurs transcendentals. Si bé la majoria de solucions conegudes es basen en l'ús de dades estructurades, el sistema proposat detecta quantitativament aquests senyals utilitzant informació heterogènia i no estructurada de fonts científiques, periodístiques i de xarxes socials. La predicció de noves tendències en un medi té moltes aplicacions. Per exemple, empreses i startups s'enfronten a canvis constants als seus mercats que són molt difícils de predir. Per això, el desenvolupament de sistemes per detectar automàticament canvis futurs significatius en una etapa primerenca és rellevant perquè les organitzacions prenguen decisions encertades a temps. Aquest treball ha estat dissenyat per obtenir senyals febles del futur a qualsevol camp depenent únicament del conjunt de dades d'entrada de documents. S'hi apliquen tècniques de mineria de textos i processament del llenguatge natural per processar tots aquests documents. Com a resultat, s'obté un mapa amb un rànquing de termes, un llistat de paraules clau classificades automàticament i un llistat d'expressions formades per múltiples paraules. El sistema complet s'ha provat en quatre sectors diferents: panells solars, intel·ligència artificial, sensors remots i imatges mèdiques. Aquest treball ha obtingut resultats prometedors, avaluats amb dues metodologies diferents. Com a resultat, el sistema ha estat capaç de detectar de manera satisfactòria noves tendències en etapes molt primerenques que s'han tornat cada cop més importants actualment. La computació quàntica és un paradigma nou per a una multitud d'aplicacions informàtiques. En aquesta tesi doctoral també es presenta un estudi de les tecnologies disponibles actualment per a la implementació física de qubits i portes quàntiques, establint-ne els principals avantatges i desavantatges, i els marcs disponibles per a la programació i implementació de circuits quàntics. Per tal de millorar l'efectivitat del sistema, es descriu un disseny d'un circuit quàntic basat en màquines de vectors de suport (SVM) per resoldre problemes de classificació. Aquest circuit està dissenyat especialment per als sorollosos processadors quàntics d'escala intermèdia (NISQ) que estan disponibles actualment. Com a experiment, el circuit ha estat provat en un ordinador quàntic real basat en qubits superconductors per IBM com una millora per al subsistema de mineria de text. Els resultats obtinguts amb l'experiment quàntic també mostren conclusions interessants i una millora en el rendiment de prop del 20% sobre els sistemes convencionals, però a la vegada confirmen que encara es requereix un desenvolupament tecnològic continu per aprofitar al màxim la computació quàntica. / [EN] In this doctoral thesis, a system to detect weak signals related to future transcendental changes is proposed and tested. While most known solutions are based on the use of structured data, the proposed system quantitatively detects these signals using heterogeneous and unstructured information from scientific, journalistic, and social sources. Predicting new trends in an environment has many applications. For instance, companies and startups face constant changes in their markets that are very difficult to predict. For this reason, developing systems to automatically detect significant future changes at an early stage is relevant for any organization to make right decisions on time. This work has been designed to obtain weak signals of the future in any field depending only on the input dataset of documents. Text mining and natural language processing techniques are applied to process all these documents. As a result, a map of ranked terms, a list of automatically classified keywords and a list of multi-word expressions are obtained. The overall system has been tested in four different sectors: solar panels, artificial intelligence, remote sensing, and medical imaging. This work has obtained promising results that have been evaluated with two different methodologies. As a result, the system was able to successfully detect new trends at a very early stage that have become more and more important today. Quantum computing is a new paradigm for a multitude of computing applications. This doctoral thesis also presents a study of the technologies that are currently available for the physical implementation of qubits and quantum gates, establishing their main advantages and disadvantages and the available frameworks for programming and implementing quantum circuits. In order to improve the effectiveness of the system, a design of a quantum circuit based on support vector machines (SVMs) is described for the resolution of classification problems. This circuit is specially designed for the noisy intermediate-scale quantum (NISQ) computers that are currently available. As an experiment, the circuit has been tested on a real quantum computer based on superconducting qubits by IBM as an improvement for the text mining subsystem in the detection of weak signals. The results obtained with the quantum experiment show interesting outcomes with an improvement of close to 20% better performance than conventional systems, but also confirm that ongoing technological development is still required to take full advantage of quantum computing. / Griol Barres, I. (2022). Modelling of a System for the Detection of Weak Signals Through Text Mining and NLP. Proposal of Improvement by a Quantum Variational Circuit [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/183029 / Compendio

El objeto principal de esta tesis ha sido el estudio del procesamiento lingüístico y prosódico en un sistema conversor de texto a voz, basado en concatenación de unidades para un hablante limeño del castellano. Basado en la información proporcionada por el estudio antes mencionado, se realizó el análisis, diseño e implementación de los módulos del procesamiento lingüísticoprosódico de un sistema conversor texto a voz; así como también, se hicieron los cambios necesarios en los módulos del sintetizador de voz, para aprovechar la información prosódica (duración segmental y contorno de frecuencia fundamental) proveniente de esos módulos. / Tesis