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Este proyecto nace de una propuesta del profesor guía de esta memoria, que plantea la realización de un multiviewer, dispositivo capaz de mostrar varias entradas de video a través de una sola pantalla, para ser utilizado en televisoras y compañías de televisión por cable para la administración, verificación y edición de la señales de transmisión de TV. Además el mercado de este producto es mucho mayor teniendo un gran uso en sistemas de seguridad, monitoreo de transito, eventos y posibles usos en comercialización de dispositivos de video. El objetivo general del presente trabajo consiste en diseñar e implementar el software y hardware de un prototipo básico del sistema multiviewer, que permita sentar las bases de un futuro producto comercial. Este trabajo parte con la recopilación de información, investigando características de multiviewers comerciales de las cuales se elijen para implementar: el soporte de múltiples estándares, el control de tamaño y posición de sub-imágenes. La implementación del dispositivo requiere indagar en tecnologías de procesamiento lo que lleva a comparar las tecnologías Digital Signal Processor (DSP) y Field Programmable Gate Array (FPGA), llegando a la conclusión de la superioridad de la segunda por sus atributos de procesamiento paralelo. Luego de esto se define el diseño del dispositivo asignándole las funciones de control a la FPGA y el manejo de estándares a dispositivos externos. Las funciones de control son diseñadas como manejo de memoria para el control de posición, como interpolación y filtrado de señales en dos dimensiones para el control de tamaño, esto es implementado a través de Verilog un Lenguaje de Descripción de Hardware (HDL, Hardware Description Language) que permite la configuración de una FPGA. Por otra parte, el hardware del sistema se diseña para utilizar la plataforma de desarrollo Spartan-3A Starter Kit, con la cual se reduce el tiempo de desarrollo, y se limita el diseño a una placa de circuito impreso (PCB, Printed Circuit Board) con conexión a la plataforma de desarrollo. La PCB diseñada contiene los chips encargados de los estándares y los conectores necesarios para capturar las entradas y emitir la salida de video. El objetivo de diseñar e implementar el software del sistema fue completado, obteniendo la codificación en HDL de un sistema de dos entradas y una salida de video en formato YCbCr con muestreo 4:2:2 acorde a la recomendación UIT-R BT.601 de la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) y con una interfaz acorde a la recomendación UIT-R BT.656. La salida de video contiene la imagen de un máximo de dos sub-pantallas de tamaño y posición seleccionable por el configurador, las cuales pueden contener una de las entradas del sistema. El segundo objetivo de esta memoria se alcanzó parcialmente, logrando obtener los planos de la placa de circuito impreso, pero no así su construcción, la cual se plantea como un trabajo futuro. El sistema diseñado permite la proyección de dos posibles sistemas comerciales a futuro, uno de bajo costo y prestaciones básicas para usos domiciliarios en seguridad y otro profesional para tareas de mayor envergadura que necesiten más entradas de video por monitor, una mejor calidad de imagen y mayor control sobre ellas.

En procesamiento de señales y reconocimiento de voz, uno de los principales tópicos es la extracción de características. Dada una señal digitalizada esta se transforma a una más compacta de acuerdo a algún criterio dependiente del problema. Por ejemplo, la voz es extremadamente redundante, y contiene información de múltiples fuentes como identidad del locutor, estado emocional y secuencia fonética. En reconocimiento de voz, se desea extraer características que preserven la discriminabilidad entre unidades acústicas pero tengan menor dimensión que la señal original. En esta memoria se estudiarán metodologías de extracción de características para reconocimiento de voz utilizando criterios de discriminabilidad entre unidades fonéticas. Como punto de partida se considerará la técnica de extracción de características MFCC utilizada en los reconocedores estándar y con ellas se entrenará un reconocedor con el software HTK para la base de datos TIMIT. Los MFCC se implementan con bancos de filtros; usando esa motivación y aprovechando la gran colección de formas de representar señales que permite la transformada Wavelet Packet (WP), se propuso un método de selección de bancos de filtros WP considerando discriminación entre unidades acústicas. La memoria se centrará en aplicar esta metodología y las soluciones que esta entrega para proponer una alternativa a los MFCCs. La forma de evaluar los rendimientos de los distintos métodos será mediante el porcentaje de reconocimiento fonético en un subconjunto de test de TIMIT. La parte teórica del trabajo consiste en estudiar propiedades y formas de aplicar los WP, y como se construyen los sistemas de reconocimiento fonético. En la práctica, en implementar la transformada WP y los WPCC en C++, implementar reconocedores fonéticos en el software HTK, y unir todos estos bloques usando el lenguaje PERL, para correr experimentos en distintos escenarios. El aporte de este trabajo son las características Wavelet Packet Cepstral Coefficients (WPCC), se estipulan criterios concretos de diseño para los bancos de filtros WP, con el objetivo de obtener la mayor información para discriminar fonemas. Los WP obtenidos tienen alta selectividad en frecuencia y una estructura que privilegia la resolución en bajas frecuencias principalmente el rango [200Hz-1000Hz] del espectro acústico.

Ingeniero Civil Industrial / ECOPSA S.A. es una empresa constructora familiar chilena con 25 años de vida. Dentro de su negocio de fabricación de Señalización Vial Vertical (SVV) tiene un problema de demanda insatisfecha que se hizo notar con fuerza desde fines del 2011 con un 40% sobre la capacidad productiva de la compañía. La compañía requiere aumentar la capacidad para satisfacer la demanda desde fines del año 2013 hasta mediados del 2017, la cual aumenta al 5% anual correlacionada con el IMACEC del país. El aumento requerido se estimó en 77% sobre la capacidad actual y la solución al problema es abordada desde las brechas con los conceptos referidos en la Excelencia Operacional, análisis que determinó enfocar la intervención en la Productividad y lo que llevó a plantear soluciones específicas para aumentar la continuidad del paso del material en proceso a través de las actividades productivas y para mejorar los criterios de secuenciación de los trabajos a través de la aplicación metodológica para Secuenciación de Trabajos dentro de un Taller. La metodología planteada guió la evaluación de oportunidades de mejora hacia el punto más crítico en ECOPSA, el cual es: la falta de continuidad de las actividades productivas. De esta manera es que las soluciones se centraron principalmente en: la implementación de infraestructura para facilitar el desarrollo de las tareas dentro de la planta, el aporte de una metodología formal para la secuenciación de trabajos junto con el aumento del personal de apoyo con funciones genéricas múltiples. Lo anterior permitió implementar mejoras que en su conjunto lograron alcanzar la meta, tanto para la capacidad buscada de 2.125 metros (+77%) como para todos los parámetros de Eficiencia Operacional asociados a la solución, los cuales son: Tiempos de Respuesta (-43,5%), Costo Productivo Medio (-24,7%) y Tiempos Muertos Medios (-22,4 puntos porcentuales). Lo anterior se traduce económicamente en una inversión en infraestructura de 1.375.500 pesos y una ganancia mensual extra de 14.488.400 pesos, considerando una leve reducción del margen en las utilidades (desde 20,0% a 19,1%). La propuesta permite solucionar el problema mientras las cantidades de SVV tengan una distribución en que las señales con bastidor no sean muy superiores a la de la producción de control establecida en el proyecto (30% de señales con bastidor). Para el futuro, se plantea avanzar en la Excelencia Operacional con el desafío de abordar los aprovechar el potencial de la organización con metodologías modernas de producción y la automatización de los procesos.

Introducción: El plan estratégico nacional de nuestro país tiene como uno de sus objetivos la reducción de la mortalidad materna en un 75%, para ello se piensa reducir las posibilidades de complicaciones durante el embarazo, parto y puerperio. Para lograr este objetivo es importante la identificación inmediata de las señales de alarma ante un riesgo extremo de morbilidad y que la paciente acuda oportunamente a una institución de salud con capacidad resolutiva para su atención. Objetivo: Determinar el nivel de conocimiento de las señales de alarma y conducta de la paciente con Morbilidad Materna Extrema atendida en el Instituto Nacional Materno Perinatal. Enero-Febrero 2015. Diseño: El estudio es observacional, descriptivo, transversal y prospectivo. Lugar: Instituto Nacional Materno Perinatal. Hospital docente. Participantes: Se estudió a 60 pacientes que presentaron Morbilidad Materna Extrema atendidas en el INMP. Enero-Febrero 2015. Intervenciones: Se realizó muestreo no probabilístico y la técnica de muestreo es por conveniencia. Para medir las variables de estudio se utilizó como instrumentos 2 cuestionarios que fueron recolectados mediante la técnica de la encuesta.Para describir las variables cuantitativas se usó medidas de tendencia central y dispersión, para las variables cualitativas se usó frecuencias absolutas y relativas. Principales Medidas: Se describió y midió la conducta y el nivel de conocimiento de las señales de alarma en pacientes con morbilidad materna extrema. Resultados: Las causas de morbilidad materna extrema que motivaron el ingreso de la paciente a la Unidad de Cuidados Intensivos Maternos (UCIM) fueron: Preeclampsia - Sindrome de Hellp (45%), Sepsis (21,6%), Hemorragia (15%), Aborto (5,0%) y Otros (13,4 %). Las principales señales de alarma que presentaron las pacientes fueron: Cefalea (56,7%), seguido de la edema de manos, pies y/o cara (45,0%), sangrado vaginal (35,0%) y pérdida de líquido amniótico (31,7%), menos frecuente fueron los pacientes que presentaron molestias urinarias (10,0%). El nivel de conocimiento de las señales de alarma en la mayoría de las pacientes con morbilidad materna extrema fue regular (66,7%), la tercera parte tenía un bajo nivel de conocimiento (33,0%) y solo 2 pacientes tuvieron un alto nivel de conocimiento (3,3%). En relación a la conducta frente a las señales de alarma en las pacientes que presentaron morbilidad materna extrema se observó que ésta fue la adecuada en un 76,7% , éste resultado que presentaron es debido a que las pacientes respondieron apropiadamente la conducta a seguir según la información brindada por el personal de salud en la atención prenatal, como es el de acudir inmediatamente al centro de salud más cercano, una vez identificado alguna señal de alarma. Además 23,3% de pacientes respondieron de forma “No adecuada” frente a las señales de alarma. Conclusiones: El nivel de conocimientos sobre las señales de alarma en las pacientes que presentaron morbilidad materna extrema fue en su mayoría “Regular” (66,7%); y la conducta en el 76,7% de las pacientes fue “Adecuada”, ya que ante la presencia de alguna señal de alarma éstas acudieron inmediatamente al establecimiento de salud más cercano.

La tecnología aplicada hoy en día tiene amplia gama de disciplinas entre ellas está la rama electro-médica, la cual es parte del estudio de la ingeniería electrónica, ya que en si es una área multidisciplinaria que involucra en especial muchas ramas de la ingeniería y la medicina humana. Mencionando esto, la electrónica será fundamental para este trabajo de tesis, en conjunto con un estudio de otras disciplinas como Neurofisiología en Electromiografía (EMG), para así desarrollar un sistema capaz de procesar las señales mioeléctrica del brazo humano con un circuito acondicionamiento análogo y filtrado digital, para este caso detectar los movimientos de dos dedos de la mano dando un aporte que servirá a estudios posteriores a colegas futuros mostrando el uso de los conocimientos ganados a lo largo de la carrera profesional.

Tesis entregada a la Universidad de Chile en cumplimiento parcial de los requisitos para optar al grado de Doctor en Ciencias con mención en Ecología y Biología Evolutiva. / El presente estudio se propuso describir el sistema de comunicación en la ranita de Darwin (Rhinoderma darwinii), una especie en que los machos realizan cuidado parental incubando las larvas en el interior de su saco vocal. Observaciones naturalistas habían sugerido que la vocalización de los machos adultos consiste en cantos tonales de múltiples notas, que son emitidos para atraer la atención de las hembras, como en la mayoría de los anuros. En cautiverio las hembras han sido observadas emitiendo cantos de una sola nota durante el apareamiento. Frente a este fenómeno surge la interrogante de si los cantos de machos y hembras de R. darwinii son dimórficos en sus características bioacústicas y de qué manera son usados como señales de reconocimiento sexual en la interacción social de esta especie. Para este propósito se caracterizó la variabilidad de los cantos de machos de la especie usando grabaciones realizadas en distintas poblaciones. Posteriormente, comparamos las propiedades acústicas y la ocurrencia de cantos de anuncios de hembras y machos preñados y no preñados desde noviembre de 2015 hasta febrero de 2016 en la isla de Chiloé, Chile, además registramos duetos naturales entre los sexos y evaluamos su respuesta vocal evocada a estímulos de playback que consistían en cantos de cada estatus sexual. La tasa de cantos, los ángulos de fase, el nivel de presión de sonido, el número de cantos superpuestos y el retraso de los cantos superpuestos se midieron para determinar las respuestas diferenciales entre los duetos naturales y en los experimentos de playback. Finalmente, empleamos el análisis de redes sociales para evaluar la influencia de la similitud de cantos y la superposición del ámbito de hogar de R. darwinii. Encontramos que, la variación del canto de los machos entre poblaciones está relacionado con diferencias en el tamaño de longitud de los emisores y que los cantos son altamente variables a nivel individual. Además de los machos no reproductivos, las hembras y los machos que están preñados (incubando larvas) producen vocalizaciones en contexto de anuncio sexual (en solitario o en alternancia con conespecíficos) emitiendo un repertorio similar de una a seis notas, siendo más comúnmente emitido el canto de cuatro notas por los tres estatus sexuales. Además, los cantos de machos con distinto estatus reproductivo no difirieron en sus características acústicas, pero los cantos de las hembras difirieron por tener notas y cantos de mayor duración y una frecuencia dominante menor que la de los machos. En registros de duetos naturales, encontramos que los machos interactúan más frecuentemente con otros machos y las hembras pueden vocalizar en interacciones con machos, pero en ninguna ocasión fueron observadas interacciones vocales entre hembras. En los experimentos de respuesta evocada a playback encontramos que machos y hembras mantienen una tasa de canto similar ante los estímulos de los tres estatus sexuales. Sin embargo, encontramos que las hembras responden con menor presión de sonido frente a los estímulos de cantos de hembras y con mayor ángulo de fase frente al estímulo de machos preñados, en tanto que los machos preñados emitieron menor número de cantos superpuestos frente a estímulos de cantos de hembras. Además, encontramos que el solapamiento de cantos es una forma de interacción intrasexual que realizan machos preñados y hembras probablemente como un mecanismo de competencia vocal no agresiva. En la población estudiada en Chiloé, la rana de Darwin utiliza ámbitos de hogar estrechamente asociados con parches de musgo. Evaluando posibles factores que expliquen la estructura social, encontramos que ésta no está relacionada con la similitud de los cantos y el solapamiento de los ámbitos de hogar, sin embargo, utilizando datos empíricos sobre la probabilidad de movimiento entre parches de musgo de machos preñados, machos no preñados y hembras, encontramos mediante un modelo de redes que la estructura social es ligeramente afectada por estos movimientos en grupos de ~30 individuos. Las evidencias mostradas en este estudio respaldan la hipótesis de que ambos sexos pueden reconocer al otro sexo pese a las mínimas diferencias que existen entre los cantos de machos y hembras. Incluso, aunque nuestros análisis no mostraron diferencias entre las características de los cantos de machos preñados y no preñados, las hembras respondieron diferencialmente hacia los machos preñados. Esto sugiere que hay características en el canto de los machos con distinto estatus reproductivo que nuestro estudio no alcanzó a detectar. En conjunto, nuestros datos sugieren que los cantos permiten regular las interacciones sociales de la especie. / The present study aimed to describe the communication system in the Darwin frog (Rhinoderma darwinii), a species in which the males perform parental care incubating the larvae inside their vocal sac. Naturalistic observations had suggested that vocalization of adult males consists of tonal calls of multiple notes, which are emitted to attract the attention of females, as in most anurans. In captivity, females have been observed emitting calls of a single note during mating. An unresolved question around this phenomenon is whether male and female calls of R. darwinii are dimorphic in their bioacoustic characteristics and in the extent to which they are used as signals for sexual recognition in social interactions. To contribute to clarify these issues, the variability of male calls of the species was characterized using recordings conducted in different populations. Subsequently, we compared the acoustic properties and the occurrence of vocalization of pregnant and non-pregnant males and females from November 2015 to February 2016 on the island of Chiloé, Chile. We also recorded natural vocal duets and evaluated individual evoked vocal responses to playback stimuli that consisted of calls of each sexual status. Call rate, phase angles, sound pressure level, number of overlapping calls and overlapping delay of calls were measured to determine the differential responses in natural duets and in the playback experiments. Finally, we used social network analysis to evaluate the relationship among call similarity of individuals and the home range overlap of R. darwinii. We found that call variation of non-pregnant male calls between populations is related to differences in body size of call emitters and that their calls are highly variable at the individual level. In addition to non-pregnant males, females and pregnant males (males incubating larvae) produce vocalizations in the context of sexual advertisement alone or in alternation with conspecifics, having a similar repertoire of one to six notes, four-note calls being more commonly issued the by the three sexual status. In addition, calls of males with different reproductive status did not differ in their acoustic characteristics, but calls of females differed by having longer notes and calls duration, and a lower dominant frequency than that of both types of males. In recordings of natural duets, we found that males interact more frequently with other males than with females, but we did not observe vocal interactions among females. In the experiments of evoked responses to playbacks we found that males and females maintain a similar call rate in response to stimuli of the three sexual status. However, females respond with lower sound pressure level to the female stimuli and with a greater phase angle as compared to pregnant male stimuli, while pregnant males emitted a smaller number of overlapping calls in response to female stimuli. In addition, we propose that call overlap is a form of intra-sexual interaction performed by males and females in response to stimuli of their own sex probably as a non-aggressive vocal competition mechanism. In the population studied in Chiloé, we found that call similarity of the Darwin's frogs was not related to home range overlap. Using empirical data on the probability of movement of individuals between moss patches, we find through a network model that the social structure is slightly affected by larger individual’s movements between groups. Overall, our evidence supports the hypothesis that both sexes can recognize the other sex despite the minimal differences between male and female calls. Even though our analyses showed no differences between call characteristics of pregnant and non-pregnant males, females responded differentially to pregnant male stimuli. This suggests that there are characteristics in male calls that probably signalize the different sexual status of males that remained undetected in our study. Altogether, our data suggest that the calls allow to regulate social interactions in this frog species. / Becas para estudios de doctorado CONICyT (No. 63130134) y CONACyT (Nº 216705); Fondecyt Regular 1140014 1140540 y 1181758. Beca Fundación Guillermo Puelma y el apoyo de Conservation Leadership Programme. Vicerrectoría de Asuntos Académicos. Beca para Proyectos Estudiantiles organizar un Workshop sobre Animal social structures: An introduction to methods and models que impartió el Dr. Mauricio Cantor (Universidade Federal de Santa Catarina, Brasil) en la Facultad de Ciencias de la Universidad de Chile. Beca de pasantía en el extranjero que permitió asistir al Laboratorio del Dr. Damien Farine en el Instituto Max Planck (Konstanz, Alemania).

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En la presente tesis se plantea la importancia de la telemetría en el control de señales biomédicas y se diseña el prototipo de un módulo de transmisión RF para señales electrocardiográficas (ECG). El diseño presentado abarca desde la digitalización de la señal y su transmisión en radiofrecuencia hasta su recepción y visualización en un software supervisor. En la realización de pruebas se emplean equipos para amplificar la señal ECG (que está en el orden de los milivoltios) a un rango de voltaje adecuado para su digitalización. Se hace énfasis en que no se abarca la etapa de adquisición de la señal sino que se asume que la señal está amplificada. / Tesis