PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA - CALI
Libro de Resúmenes de Trabajos de Grado
Maestría en Ingeniería Período: 2010 -2015
Santiago de Cali, Octubre de 2015
Este documento es una recopilación de los resúmenes de los Trabajos de Grado desarrollados por los estudiantes de la Maestría en Ingeniería en sus tres énfasis: Ingeniería Industrial,
Ingeniería de Sistemas y Computación e Ingeniería Electrónica. El propósito es dar a conocer los setenta y seis (76) trabajos de investigación finalizados entre los años 2010 y 2015.
Por: DR. WILLIAM ANDRÉS OCAMPO-DUQUE
Director de Posgrados Facultad de Ingeniería
1
Contenido
Introducción ................................................................................................................................ 6
Resúmenes Trabajos de Grado en el Énfasis en Ingeniería Industrial ...................................... 7
1. DISEÑO DE UN SISTEMA DE GESTIÓN DE INVENTARIOS PARA LA CADENA DE
ABASTECIMIENTO DE UNA EMPRESA DE SERVICIOS PÚBLICOS EN LA CIUDAD DE CALI ................ 8
2. MODIFICACIÓN DE LAS CONDICIONES DE LOS PROCESOS EN LA ETAPA FINAL DE
PRODUCCIÓN DE GRAPAS VH PARA DISMINUIR EL DESPERDICIO .................................................. 9
3. DESARROLLO DE UN MODELO DIFUSO INTEGRADO CON ANÁLISIS DE SERIES DE TIEMPO
PARA EVALUAR LA CALIDAD DEL AIRE .......................................................................................... 10
4. DEMAND FORECAST FOR SHORT LIFE CYCLE PRODUCTS .................................................. 11
5. USO DE BACTERIAS LUMÍNICAS VIBRIO FISCHERI PARA LA EVALUACIÓN DE EFECTOS
INHIBITORIOS DE MEDICAMENTOS EN MEDIO ACUOSO .............................................................. 12
6. INCREMENTO DE LA CONFIABILIDAD DE UNA PLANTA DE MANUFACTURA A TRAVÉS DEL
MEJORAMIENTO DEL DESEMPEÑO DEL DEPARTAMENTO DE MANTENIMIENTO ........................ 13
7. MODELO ESTOCÁSTICO DE PROGRAMACIÓN LINEAL ENTERA MIXTA PARA OPTIMIZAR
COSTOS DE OPERACIÓN DE RED DE ABASTECIMIENTO DE PAPEL RECICLADO EN EMPRESAS DEL
SECTOR PAPELERO ........................................................................................................................ 14
8. SELECCIÓN DE PLANES DE PREVISIÓN EXEQUIAL DE ACUERDO AL TIPO DE USUARIO
EMPLEANDO MAPAS AUTO-ORGANIZADOS ................................................................................. 15
9. CARACTERIZACIÓN, CUANTIFICACIÓN Y REDUCCIÓN DE PÉRDIDAS DE SACAROSA
CAUSADAS POR ALTOS TIEMPOS DE PERMANENCIA Y LAVADO DE LA CAÑA DE AZÚCAR EN LOS
PATIOS DE ALMACENAMIENTO..................................................................................................... 16
10. DISEÑO DE UNA RED DE LOGÍSTICA EN REVERSA PARA GESTIÓN ADECUADA DE LLANTAS
USADAS EN EL VALLE DEL CAUCA MEDIANTE APLICACIÓN DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA........ 17
11. ANÁLISIS DE LOS COSTOS EN LA CADENA DE SUMINISTRO EN EL PROCESO LOGÍSTICO DE
COMPRA E INVENTARIOS DE LA EMPRESA LE & VE ALIMENTOS MACSOL S.A.S. ......................... 18
12. MODELO DE REPOSICIÓN DE EQUIPOS PARA MAQUINARIA DE COSECHA DE UN INGENIO
AZUCARERO CON APLICACIÓN DE PREDICCIÓN DE COSTOS Y COSTO ACUMULATIVO................ 19
13. ESTUDIO DEL MÉTODO DE EVAPORIZACIÓN LENTA PARA LA FABRICACIÓN DE PELÍCULAS
POLIMÉRICAS BASADAS EN QUITOSANO Y GLICEROL ORGÁNICO ................................................ 20
14. REDISEÑO Y ESTRUCTURACIÓN DE LAS OPERACIONES DE LA PLANTA DE CARAMELOS
DUROS DE UNA EMPRESA DE ALIMENTOS ................................................................................... 21
15. MODELO MATEMÁTICO MULTIOBJETIVO PARA EL DISEÑO DE UNA RED INTEGRADA DE
PRESTACIÓN DE SERVICIOS HOSPITALARIOS EN EL VALLE DEL CAUCA ........................................ 22
2
16. MEJORAMIENTO DE LOS PROCESOS DE ATENCIÓN AL CLIENTE EN UNA ENTIDAD
BANCARIA USANDO SIMULACIÓN POR COMPUTADOR: CASO ATENCIÓN EN CAJA .................... 23
17. REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN PARA RECUPERACIÓN Y DISPOSICIÓN FINAL DE
ACEITES USADOS EN AUTOMOTORES MEDIANTE UN MODELO DE LOGÍSTICA REVERSIVA EN UNA
EMPRESA PROCESADORA DE ACEITES .......................................................................................... 24
18. MODELO PARA LA DEFINICIÓN DE TAMAÑO DE LOTE EN UN ENTORNO MULTIPRODUCTO
CON RECURSOS COMPARTIDOS Y ÓRDENES ATRASADAS, CASO APLICADO: PLANTA
MANUFACTURERA DE MATERIAS PRIMAS PARA PANIFICACIÓN INDUSTRIAL ............................. 25
19. UN ALGORITMO HEURÍSTICO PARA SOLUCIONAR EL PROBLEMA DE RUTEO DE
VEHÍCULOS CON FLOTA HETEROGÉNEA Y VENTANAS DE TIEMPO PARA COCA COLA FEMSA ..... 26
20. PROPUESTA DE MEJORA DE LA DISTRIBUCIÓN DE PLANTA EN UNA LÍNEA DE EXTRUSIÓN
Y ACABADO DE ALUMINIO ............................................................................................................ 27
21. EVALUACIÓN DE LAS ESTRATEGIAS EMPRESARIALES DESARROLLADAS POR COMPAÑÍAS
COLOMBIANAS UTILIZANDO UN MODELO SISTÉMICO DE DISEÑO LOCAL QUE CONTIENE
HERRAMIENTAS ANALÍTICAS CONVENCIONALES.......................................................................... 28
22. PROYECCIÓN DE LA DEMANDA PARA LOS PROGRAMAS DE PREGRADO DE LA PONTIFICIA
UNIVERSIDAD JAVERIANA CALI UTILIZANDO MÉTODOS DE PRONÓSTICOS A LARGO PLAZO ...... 29
23. DESARROLLO DE UN MODELO DE SIMULACIÓN PARA MEJORAR LOS PROCESOS DE UN
SERVICIO ALIMENTICIO ................................................................................................................. 30
24. UN MODELO MATEMÁTICO CON ELEMENTOS ESTOCÁSTICOS PARA EL DISEÑO DE UNA
RED DE DISTRIBUCIÓN PARA UN GRUPO DE EMPRESAS QUE FORMAN PARTE DE UNA
COMPAÑÍA MULTINACIONAL COLOMBIANA ................................................................................ 31
25. MEJORAR LA EFICIENCIA DEL TIEMPO DE PRODUCCIÓN DE UN MOLINO PAPELERO POR
MEDIO DE LA METODOLOGÍA SEIS SIGMA.................................................................................... 32
26. PROPUESTA PARA REDUCIR PÉRDIDAS DE SACAROSA EN CACHAZA EN UN INGENIO DE LA
REGIÓN .......................................................................................................................................... 33
27. MATHEMATICAL MODEL FOR THE PROBLEM OF PRODUCT MIX DECISIONS AND
PRODUCTION LOT SIZES UNDER STOCHASTIC DEMAND .............................................................. 34
28. CARACTERIZACIÓN Y RECUPERACIÓN DEL ALUMINIO PRESENTE EN LA ESCORIA
GENERADA EN PROCESOS DE REFUSIÓN EN HORNOS TIPO REVERBERO DURANTE LA
PRODUCCIÓN DE ALEACIÓN AA6063 CON DIFERENTES MEZCLAS DE ALUMINIO RECICLADO .... 35
29. EVALUACIÓN DE LA PRODUCCIÓN DE AZÚCAR, ETANOL DE PRIMERA Y SEGUNDA
GENERACIÓN, PHB Y ENERGÍA ELÉCTRICA EN UN INGENIO AZUCARERO DEL VALLE DEL CAUCA A
TRAVÉS DE LA OPTIMIZACIÓN DEL MARGEN BRUTO Y DEL IMPACTO AMBIENTAL ..................... 36
30. MODELO DE ASIGNACIÓN DE HORARIOS BASADO EN UN SISTEMA DE PRONÓSTICO DE
DEMANDA QUE PERMITE ASIGNAR EL RECURSO HUMANO A LOS DIFERENTES TURNOS DE
TRABAJO DE UNA CADENA DE CENTROS DE ESTÉTICA ................................................................. 37
3
32. METAHEURÍSTICAS PARA LA SOLUCIÓN DE PROBLEMAS DE LOCALIZACIÓN DE
INSTALACIONES Y RUTEO DE VEHÍCULOS CON FLOTA HETEROGÉNEA ........................................ 39
33. SISTEMA DE IDENTIFICACIÓN POR RADIOFRECUENCIA PARA INTEGRAR EL WMS DE
ALLERS S.A. EMPRESA DISTRIBUIDORA DE MEDICAMENTOS ....................................................... 40
34. PROGRAMACIÓN DE HORARIOS DE CLASES MEDIANTE ALGORITMO GENÉTICO ............ 41
35. DISEÑO DE UNA METODOLOGÍA DE DIAGNÓSTICO Y MEJORAMIENTO PARA PROCESOS
LOGÍSTICOS BASADA EN EL USO DE HERRAMIENTAS DE LA FILOSOFÍA LEAN .............................. 42
36. MODELO DE OPTIMIZACIÓN DE TECNOLOGÍA DE GRUPO PARA LA FORMACIÓN DE
CELDAS DE MANUFACTURA QUE INVOLUCRE LOS FACTORES SECUENCIAS DE OPERACIONES,
FLUJO DE MATERIALES Y NIVEL DE UTILIZACIÓN DE MAQUINARIA ............................................. 43
37. REDISEÑO DE UNA RED DE DISTRIBUCIÓN DE PRODUCTOS DE CONSUMO MASIVO
CONSIDERANDO ELEMENTOS ESTOCÁSTICOS PARA UNA COMPAÑÍA COLOMBIANA ................. 44
38. UN MODELO MATEMÁTICO PARA LA ASIGNACIÓN Y ADMINISTRACIÓN DE LOS
RECURSOS EN LA OPERACIÓN MECANIZADA DE CORTE, ALCE Y TRANSPORTE DE CAÑA DE
AZÚCAR ......................................................................................................................................... 45
39. EVALUACIÓN DE PROYECTOS DE INVERSIÓN BAJO CONDICIONES DE RIESGO EN UNA
INSTITUCIÓN DE EDUCACIÓN SUPERIOR CON SEDE EN CALI ........................................................ 46
40. UN MODELO DE ESTADÍSTICA INDUSTRIAL PARA EL MANTENIMIENTO PREDICTIVO DE
MOTORES DIESEL .......................................................................................................................... 47
41. PARAMETRIZACIÓN DE COSTOS DIRECTOS E INDIRECTOS DE PROYECTOS DE
CONSTRUCCIÓN DE VIVIENDA, PARA MEJORAR EL TIEMPO DE ESTUDIO DE PRE-FACTIBILIDAD
ECONÓMICA EN EMPRESAS DEDICADAS A CONSTRUCCIÓN DE VIVIENDA .................................. 48
42. MODELOS DE LOCALIZACIÓN DE VEHÍCULOS CON FLOTA HETEROGÉNEA EN LA
ATENCIÓN DE EMERGENCIAS MÉDICAS ........................................................................................ 49
Resúmenes Trabajos de Grado en el Énfasis en Ingeniería de Sistemas y Computación ...... 50
43. APLICACIÓN DE TÉCNICAS DE VISIÓN ARTIFICIAL PARA LA INSPECCIÓN VISUAL DE
RECUBRIMIENTO DE CABLE ........................................................................................................... 51
44. TOWARDS AN EPISTEMIC CONCURRENT CONSTRAINT PROGRAMMING FRAMEWORK.. 52
45. ENRUTAMIENTO EN REDES DE SENSORES INALÁMBRICOS UTILIZANDO ALGORITMOS
BIOINSPIRADOS ............................................................................................................................. 53
46. UN MODELO DE VISUALIZACIÓN PARA SEÑALES ACÚSTICAS DE LA VOZ ......................... 54
47. INFERENCIA GRAMATICAL EN AUTÓMATAS NO DETERMINISTAS .................................... 55
48. ANÁLISIS COMPARATIVO DE DIFERENTES TÉCNICAS DE INTELIGENCIA COMPUTACIONAL
EN LA CLASIFICACIÓN DE TIPOS DE CONSUMO RESIDENCIAL DEL AGUA ..................................... 56
49. MODELING A CELLULAR TRANSMEMBRANE SIGNALING SYSTEM THROUGH INTERACTION
WITH G-PROTEINS BY USING CONCURRENT CONSTRAINT PROCESS CALCULI ............................. 57
4
50. IMPLEMENTACIÓN DE UNA TÉCNICA DE NATURAL FEATURE TRACKING (NFT) PARA UNA
APLICACIÓN DE REALIDAD AUMENTADA SIN MARCADORES ....................................................... 58
51. ESTUDIO COMPARATIVO DE DESARROLLO FORMAL UTILIZANDO EL MÉTODO B Y
DESARROLLO DBC (DESIGN BY CONTRACT) CON JML ................................................................... 59
52. RECUPERACIÓN BASADA EN CONTENIDO DE ARCHIVOS DE SONIDO EN FORMATO MPEG-
7 SOBRE ORACLE MULTIMEDIA ..................................................................................................... 60
53. MODELO COMPUTACIONAL PARA DETECCIÓN DE UN TIPO DE ERROR EN LA
PRONUNCIACIÓN DE VOCALES DE LENGUA NASAYUWE EMPLEANDO TÉCNICAS DE
RECONOCIMIENTO DE PATRONES. ............................................................................................... 61
54. FORMAL VERIFICATION OF AN EVENT-B TO JML TRANSLATION ...................................... 62
55. MULTIMEDIA INTERACTION WITH NTCC .......................................................................... 63
56. IMPLEMENTACIÓN DE UN PROPAGADOR GLOBAL PARA PROBLEMAS DE CUBRIMIENTO
DE ÓRDENES PARCIALES (CORPAC) ............................................................................................... 64
57. SMART ANONYMIZATION THROUGH CONSTRAINTS (SAC) .............................................. 65
58. INVALIDATION OF NETWORK DYNAMICS ......................................................................... 66
59. INCORPORACIÓN DE TÉCNICAS ALTERNATIVAS DE INTERACCIÓN EN UN LIBRO DE
REALIDAD AUMENTADA ................................................................................................................ 67
60. DETECTION OF DEFECTS IN POLYURETHANE FABRICS BASED ON COMPUTER VISION
TECHNIQUES .................................................................................................................................. 68
61. MÁQUINA VIRTUAL JNTCC ................................................................................................ 69
62. METODOLOGÍA PARA DESARROLLO DE SOFTWARE FORMAL PARA COMUNIDADES
ONLINE .......................................................................................................................................... 70
Resúmenes Trabajos de Grado en el Énfasis en Ingeniería Electrónica ................................. 71
63. DISTRIBUCIÓN ESPACIAL DE AGENTES PARA CONTROL DE ORGANISMOS
FITOPATÓGENOS EN CULTIVOS .................................................................................................... 72
64. METODOLOGÍA PARA IMPLEMENTAR ARQUITECTURA DE INTEROPERABILIDAD BASADA
EN EL MODELO CIM PARA EPSA E.S.P. .......................................................................................... 73
65. FORMATION OF COMMUNITY STRUCTURES FROM HOMOPHILIC RELATIONSHIPS ......... 74
66. A HYBRID PARALLEL MODEL FOR A NUMERICAL SOLUTION OF THE DENSITY OPERATOR
MASTER EQUATION FOR THE DYNAMICS OF EXCITONIC STATES OF TWO QUANTUM DOTS ...... 75
67. 3D ELECTROMAGNETIC FINITE DIFFERENCE TIME DOMAIN METHOD ACCELERATION
USING A CELLULAR NEURAL NETWORK ARRAY OVER A PARALLEL SYSTEM ................................. 76
68. IDENTIFICACIÓN Y CONTROL DE SISTEMAS DINÁMICOS USANDO MÁQUINAS DE
APRENDIZAJE CON VECTORES DE SOPORTE ................................................................................. 77
69. SMALL-WORLD NETWORKS OF CORRUPTION .................................................................. 78
5
70. EMERGENCE OF HEAVY-TAILED NETWORKS FROM DECISION-MAKING STRATEGIES ...... 79
71. DISEÑO DE UN CONTROL ACTIVO DE VIBRACIONES EN ESTRUCTURAS TIPO PÓRTICO ... 80
72. LOCAL REQUIREMENTS FOR OPTIMAL ALLOCATION OF HETEROGENEOUS AGENTS ....... 81
73. ENSAMBLE MODULAR DE MODELOS DINÁMICOS HÍBRIDOS DE SISTEMAS FÍSICOS ........ 82
74. PROCESAMIENTO AVANZADO PARA EL ANÁLISIS DE MATERIALES USANDO
TERMOGRAFÍA DE FASE PULSADA ................................................................................................ 83
75. ENHANCING MMAM THROUGH NONLINEAR PORT CONDENSATION AND HYBRID
MODELS ......................................................................................................................................... 84
76. MODELLING OF MIMO MON-LINEAR SYSTEMS USING VOLTERRA SERIES ....................... 85
6
Introducción
Este libro es una recopilación de los resúmenes de los Trabajos de Grado del Programa de
Posgrado “Maestría en Ingeniería” de la Pontificia Universidad Javeriana Cali. Se realizó con el
propósito de dar a conocer los 76 trabajos de investigación terminados entre los años 2010 y
2015 por los estudiantes de la Maestría en Ingeniería en sus tres énfasis: Ingeniería Industrial,
Ingeniería de Sistemas y Computación e Ingeniería Electrónica.
Este documento se encuentra divido en tres secciones que corresponden a cada de las áreas
de énfasis de la Maestría en Ingeniería. En la primera sección, se presentan 42 resúmenes que
corresponden al área de énfasis en Ingeniería Industrial. Los trabajos desarrollados mediante
esta modalidad se caracterizan por usar conceptos y metodologías relacionadas con
investigación de operaciones, gestión de procesos, técnicas metaheurísticas, procesos
logísticos, cadenas de suministro, logística inversa, diseño de experimentos, seis sigma, lean
manufacturing, ingeniería financiera, técnicas estadísticas, series de tiempo, simulación
estocástica, lógica difusa, redes neuronales, entre otras. Todos los trabajos fueron aplicados
para dar solución a problemas específicos en la región. Se trabajaron proyectos para mejorar
la productividad en diferentes sectores productivos, como Sector Bancario, Servicios Médicos
y de Salud, Servicios Estéticos, Servicios Públicos, Sector Educativo, Sector Ambiental, Servicios
Exequiales, así como empresas representativas del Sector Papelero, Azucarero y Alcoholero,
Alimentario, Manufacturero, Construcción, entre otros.
En la segunda sección, se presentan 20 resúmenes que corresponden a los trabajos de grado
en el área de énfasis en Ingeniería de Sistemas y Computación. Los trabajos desarrollados
mediante esta modalidad se caracterizaron por usar conceptos y metodologías relacionadas
con: modelos computacionales, desarrollo de software, procesamiento de imágenes,
reconocimiento de patrones, programación concurrente, inteligencia de enjambres,
algoritmos bioinspirados, redes neuronales, entre otras. Para finalizar, en la tercera sección se
presentan 14 resúmenes que corresponden al área de énfasis en Ingeniería Electrónica. Los
trabajos desarrollados mediante esta modalidad se caracterizan por usar conceptos y
metodologías relacionadas con automatización, control, sistemas digitales y modelación.
Todos los trabajos fueron aplicados para la solución de problemas específicos y en algunos
casos involucraron casos de estudio de empresas de la región. Muchos de los proyectos
reportados en este libro de resúmenes fueron desarrollados dentro de los Grupos de
Investigación de la Facultad de Ingeniería, principalmente: MGO, PML, AVISPA, DESTINO y GAR.
7
Resúmenes Trabajos de Grado en el Énfasis en Ingeniería Industrial
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1. DISEÑO DE UN SISTEMA DE GESTIÓN DE INVENTARIOS PARA LA CADENA DE
ABASTECIMIENTO DE UNA EMPRESA DE SERVICIOS PÚBLICOS EN LA CIUDAD DE CALI
Autor: Fabián Andrés Abella Ramírez
Director: Ing. Álvaro Figueroa Cabrera
Énfasis: Ingeniería Industrial
Año: 2012
Resumen
El presente proyecto investigativo, aborda la búsqueda de aplicación de las teorías y modelos
actuales de gestión y control de inventarios, sobre la cadena de abastecimiento de una empresa de
servicios públicos domiciliarios en la ciudad de Cali; que difiere de la convencional ya que tiene
particularidades derivadas de un marco normativo que aplica por el componente de prestador de
servicios públicos básicos para satisfacer las necesidades de una comunidad.
Se establecen en principio, las causas y efectos que originan la falta de un adecuado sistema de
gestión de inventarios en la cadena de abastecimiento seleccionada. Seguido, se proponen
alternativas de decisión que permiten eliminar las causas más relevantes relacionadas con la
problemática, asociadas a la falta de un adecuado sistema de gestión de inventarios.
Una vez estudiado el problema, se desarrolla una propuesta del modelo de gestión que contribuye
al mejor funcionamiento del sistema de gestión de inventarios en la cadena de abastecimiento,
considerando los aspectos de tratamiento de la demanda de algunos grupos de ítems en particular.
El desarrollo se enfatiza en el eslabón de almacenamiento, en donde se manejan los procesos de
inventario, con unos niveles de servicio previamente establecidos.
El proyecto culmina con la evaluación del impacto obtenido con la alternativa de decisión
seleccionada para la mejora del sistema de gestión de inventarios de modo que el costo total
relevante del inventario esté acorde con un nivel de servicio dado, la recomendación sobre métodos
de pronóstico, así como también el diseño de políticas de gestión y control de inventarios, y los
indicadores de desempeño y seguimiento, evaluados para diferentes niveles de servicio, y el
establecimiento de las actividades a seguir para su implementación.
Palabras clave: gestión y control de inventarios, cadena de abastecimiento, toma de decisiones.
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2. MODIFICACIÓN DE LAS CONDICIONES DE LOS PROCESOS EN LA ETAPA FINAL DE
PRODUCCIÓN DE GRAPAS VH PARA DISMINUIR EL DESPERDICIO
Autor: José Farid Andrade Barrero
Director: Estadística Luz Elena Vinasco Isaza
Énfasis: Ingeniería Industrial
Año: 2015
Resumen
El objetivo general de este trabajo de grado consiste en modificar las condiciones de los procesos
de la etapa final de producción de grapas VH en una empresa dedicada a la fabricación y
comercialización de productos derivados del alambre para disminuir el desperdicio. Para dar
cumplimiento a este objetivo se hace necesario identificar las variables críticas del proceso que se
deberían controlar para obtener un producto de buena calidad, planear experimentos con
diferentes condiciones de operación para optimizar el proceso productivo y plantear las mejores
condiciones de operación en la producción de grapas VH.
El tema del control es de vital importancia para cualquier organización. Más aún cuando existen
métodos y herramientas modernas que permiten prevenir situaciones de riesgo en los procesos. El
control está relacionado con la medición de los problemas y los indicadores de gestión, los cuales
son reflejo de lo que sucede con los procesos y el manejo de los recursos. En el desarrollo de este
proyecto se aplica como asignatura base la Ingeniería de la calidad y los temas a aplicar serían los
relacionados con el diseño de experimentos (DOE), estadística descriptiva, análisis de varianza,
diseños factoriales, optimización de procesos con metodología de superficie de respuesta,
metodología Six Sigma, estadística inferencial.
Con este estudio se beneficia la empresa porque las propuestas estarán enfocadas a reducir los
desperdicios y mejorar la calidad, lo que implica reducción de costos, los clientes contarán con un
producto de mejor calidad al mismo precio, el mejoramiento de las condiciones de los procesos
contribuirá a mejorar los métodos de trabajo.
Palabras clave: diseño de experimentos, DOE, diseños factoriales, optimización de procesos,
desperdicio, estandarización.
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3. DESARROLLO DE UN MODELO DIFUSO INTEGRADO CON ANÁLISIS DE SERIES DE TIEMPO
PARA EVALUAR LA CALIDAD DEL AIRE
Autor: Julieth Andrea Arcos Montezuma
Director: William Andrés Ocampo Duque, PhD
Énfasis: Ingeniería Industrial
Año: 2014
Resumen
Actualmente los índices de calidad de aire (ICA) se estiman con base en contaminantes criterio. Su
cálculo utiliza ecuaciones establecidas por la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos
(USEPA). Los ICA son débiles en el manejo de la subjetividad y de la información ambigua propia de
los parámetros y variables ambientales. Además, estos índices no tienen en cuenta la integración
de contaminantes y tampoco proponen métodos adecuados para pronóstico. Para resolver estas
cuestiones, en este trabajo se desarrolla un índice difuso probabilístico para evaluar la calidad del
aire por medio de técnicas de lógica difusa integradas con métodos estocásticos. Con esto se logra
integrar información de los contaminantes y trabajar adecuadamente con la ambigüedad, la
subjetividad y la incertidumbre mediante la computación con palabras. El método implementa un
análisis de series de tiempo para pronosticar el comportamiento de la calidad del aire a corto plazo.
Para validar los resultados obtenidos en este trabajo se comparan los valores de calidad del aire
estimados con el índice propuesto con el índice convencional USEPA. Para ello, se estimaron los
índices de calidad del aire para diez estaciones de monitoreo de la ciudad de Santafé de Bogotá en
diferentes meses del año. Los resultados se presentan mediante Sistemas de Información
Geográfica. El índice propuesto resultó muy apropiado para evaluar la calidad del aire ya que
representa una mejor interpretación cuantitativa y cualitativa para la clasificación y la toma de
decisiones por parte de las autoridades ambientales.
Palabras clave: calidad del aire, lógica difusa, distribuciones no-paramétricas, series de tiempo,
simulación montecarlo.
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4. DEMAND FORECAST FOR SHORT LIFE CYCLE PRODUCTS
Autor: Mario José Basallo Triana
Director: Ing. Jesús Andrés Rodríguez Sarasty
Énfasis: Ingeniería Industrial
Año: 2012
Abstract
Accurate forecast for demand of short life cycle products is a subject of special interest for many
companies and researchers. However common forecasting approaches are not appropriate for this
type of products due to the characteristics of their demand. This work proposes a method to
forecast the demand of short life cycle products. Clustering techniques will be used to obtain natural
groups in the time series. This analysis allows extracting relevant information for the forecasting
method. The results of the proposed method will be compared to other approaches to forecast the
demand of short life cycle products. Several time series datasets of different type of products are
considered.
Keywords: short life cycle product, time series, forecast, cluster analysis, forecast performance.
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5. USO DE BACTERIAS LUMÍNICAS VIBRIO FISCHERI PARA LA EVALUACIÓN DE EFECTOS
INHIBITORIOS DE MEDICAMENTOS EN MEDIO ACUOSO
Autor: Aracely Biojó Izquierdo
Director: William Andrés Ocampo Duque, PhD
Énfasis: Ingeniería Industrial
Año: 2014
Resumen
Actualmente los medicamentos están siendo considerados como contaminantes ambientales
porque su uso indiscriminado y poco controlado puede terminar afectando organismos acuáticos.
Muchos medicamentos no son eliminados en plantas de tratamiento de aguas residuales y por tanto
sus efectos sobre las cadenas tróficas requieren ser conocidos. Además, la información de los
efectos ecotoxicológicos de muchos medicamentos es desconocida. En este trabajo se estudiaron
los efectos tóxicos de cinco medicamentos de mayor uso en Colombia sobre bacterias lumínicas
Vibrio fischeri. Para ello se siguieron protocolos internacionales de la norma ISO 11348. Curvas
dosis-respuesta para cinco medicamentos y mezclas binarias fueron desarrolladas
experimentalmente. Asimismo, modelos matemáticos fueron optimizados para representar las
distribuciones de los efectos inhibitorios que representaron los resultados experimentales. Con las
curvas experimentales se determinaron las EC50 para naproxeno, enalapril, metoclopramida,
hioscina y metocarbamol. La determinación de la toxicidad usando Vibrio fischeri resultó confiable
y rápida, con tiempos de respuesta entre 15 y 30 minutos, lo que permite recomendar este método
para estudios relacionados con la toxicología de medicamentos en aguas superficiales, así como otro
tipo de sustancias contaminantes de origen orgánico. El método puede usarse como sistema de
screening para determinar la toxicidad y el daño ecológico de efluentes de procesos industriales.
Palabras clave: ecotoxicidad, vibrio fischeri, EC50, toxicidad acuática, naproxeno, metoclopramida,
metocarbamol, enalapril, hioscina n butil bromuro.
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6. INCREMENTO DE LA CONFIABILIDAD DE UNA PLANTA DE MANUFACTURA A TRAVÉS DEL
MEJORAMIENTO DEL DESEMPEÑO DEL DEPARTAMENTO DE MANTENIMIENTO
Autor: Julio Cesar Castaño Peláez
Director: William Andrés Ocampo Duque, PhD
Énfasis: Ingeniería Industrial
Año: 2015
Resumen
Ingredion es una de las compañías más grandes del mundo en el procesamiento y refinación del maíz. Con operaciones en más de 20 países en los cinco continentes, es el líder mundial en la producción de dextrosa y líder latinoamericano en la producción de almidones y jarabes. Ingredion Colombia S.A, empezó su actividad en la ciudad de Barranquilla en 1933. Actuando siempre en forma ética, e invirtiendo permanentemente en tecnología, calidad, desarrollo humano y protección del medio ambiente para la satisfacción integral de nuestros clientes, ha establecido un reconocido liderazgo tanto en Colombia como en la región, donde actualmente operan sus fábricas. Su visión de ser un proveedor global líder de soluciones de ingredientes, guía al desarrollo permanente de actividades de mejoramiento continuo en todas las operaciones del negocio. Por tanto la compañía ha definido fortalecer el sistema integrado de gestión, consolidando todas las metodologías implementadas. La actividad de mantenimiento se ubica dentro de este sistema en el ciclo de generación de producto y está altamente influenciado por la metodología de Gerenciamiento Productivo Total (TPM, por sus siglas en inglés), la cual fue originada en Japón a principio de los años 70 como un método que tiene por objeto mantener el sistema de producción de forma eficiente y total, contando con la participación de todos. Es una forma de gestión que transforma los modelos tradicionales de administración y trata de eliminar continuamente las pérdidas, obteniendo una evolución permanente de la estructura empresarial por medio del perfeccionamiento constante de las personas, de los medios de producción y de la calidad de los productos y servicios. El Departamento de Mantenimiento como parte de la estructura de la compañía es el responsable de asegurar la disponibilidad de los equipos con el fin de garantizar la continuidad operacional de la planta. El principal objetivo de este proyecto fue la implementación de una metodología de análisis para identificar oportunidades de mejoramiento que permitan incrementar la efectividad del departamento de mantenimiento, realizando cambios en la estructura del equipo, perfeccionando descripciones de cargo, ajustando procesos y procedimientos, para al final mejorar el desempeño del equipo y sus resultados.
Palabras claves: gerenciamiento productivo total, confiabilidad, departamento de mantenimiento,
mantenimiento planeado.
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7. MODELO ESTOCÁSTICO DE PROGRAMACIÓN LINEAL ENTERA MIXTA PARA OPTIMIZAR
COSTOS DE OPERACIÓN DE RED DE ABASTECIMIENTO DE PAPEL RECICLADO EN
EMPRESAS DEL SECTOR PAPELERO
Autores: Esteban Alfonso Castro Moya, Ana María Salazar Lamprea
Director: William Andrés Ocampo-Duque, PhD
Énfasis: Ingeniería Industrial
Año: 2012
Resumen
El trabajo de investigación que se presenta a continuación hace referencia a la propuesta de diseño
de una red de abastecimiento de papel reciclado para dos empresas del sector papelero. Se resolvió
un modelo de programación lineal entera mixta, en el cual la función objetivo consistía en minimizar
los costos de operación de toda la cadena de suministro sujeta a una serie de limitaciones
relacionadas con los límites de capacidad y los flujos de materiales. La red fue inicialmente diseñada
con elementos determinísticos. A continuación se maneja la incertidumbre de las variables a través
de modelos estocásticos, teniendo en cuenta las tendencias históricas y la información de expertos
para construir las distribuciones de probabilidad.
Por otra parte, algunos de los escenarios se utilizaron para analizar el impacto de las variables clave.
Los modelos se construyeron para cada empresa, involucrando las etapas más importantes de la
cadena de suministro: los recolectores de papel reciclado, bodegas generales, bodegas
especializados, y plantas de producción. Para definir estos flujos se consideraron factores como la
demanda, la capacidad de almacenamiento, los residuos generados, y el número máximo de
bodegas que se puede abrir. La mayor parte de la información relativa a los costos y los flujos de
material necesarios se proporcionan por las empresas objeto de estudio.
Se llevó a cabo una comparación entre los modelos determinístico y estocástico para comprobar los
beneficios de involucrar los factores probabilísticos en la gestión de la cadena de suministro. Como
era de esperar, los costos fijos y costos de transporte fueron los más relevantes, especialmente en
la empresa pequeña. Los resultados mostraron que el reciclaje de papel en una cadena de
suministro organizada, puede reducir los costos totales y minimizar la generación de residuos,
convirtiendo el reciclaje de papel en un negocio más rentable en el sector industrial colombiano.
Palabras clave: papel reciclado, manejo de la cadena de suministro, programación lineal entera
mixta, optimización de costos.
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8. SELECCIÓN DE PLANES DE PREVISIÓN EXEQUIAL DE ACUERDO AL TIPO DE USUARIO
EMPLEANDO MAPAS AUTO-ORGANIZADOS
Autores: Diego Fernando Corral Tenorio, Pablo Gabriel Hidalgo López
Director: Jesús Alfonso López Sotelo, PhD
Énfasis: Industrial
Año: 2014
Resumen
Actualmente, muchas empresas cuentan con amplias bases de datos relacionadas con sus clientes
y/o mercados, sin embargo estos datos, generalmente no son transformados en información útil
que facilite la toma de decisiones y/o la compresión de tendencias. La minería de datos como un
conjunto de metodologías puede emplearse, según las características de los datos y la información
requerida, en un elemento que supla esta necesidad. Las redes neuronales, como una herramienta
de minería de datos, son una propuesta de tipo tecnológico que pretende simular la forma de
procesamiento de información del sistema nervioso, de tal forma que se establezca un sistema de
interconexión entre nodos (Neuronas) para obtener un resultado final. Un tipo específico de redes
neuronales son los denominados mapas auto-organizables (SOM), los cuales procuran simular la
capacidad del cerebro, inconsciente o subconsciente, de categorizar y organizar la información
disponible proporcionando una herramienta potente en clasificación, análisis y visualización. En el
presente proyecto, se realizó el análisis de la información de la compañía caso de estudio, para
identificar las características de los clientes actuales (individuales y empresas), posteriormente con
esta información depurada se realizó el diseño y entrenamiento de mapas autorganizables, el
análisis de los mapas entrenados permitieron observar y caracterizar grupos de clientes para
seleccionar alguno de los productos existentes ajustándose a las necesidades del cliente. Como
resultado adicional, a partir de los mapas entrenados se pudieron hacer recomendaciones a los
productos existentes y hacer propuestas de nuevos productos. Para la utilización de los mapas
autorganizados, se desarrolló una herramienta en software que permite el ingreso de la información
de un cliente nuevo y la obtención de una recomendación de un producto existente ajustándose a
las características propias del cliente.
Palabras clave: redes neuronales, mapa autorganizados, minería de datos, planes de previsión,
funerario, individual, empresarial, grupos naturales.
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9. CARACTERIZACIÓN, CUANTIFICACIÓN Y REDUCCIÓN DE PÉRDIDAS DE SACAROSA
CAUSADAS POR ALTOS TIEMPOS DE PERMANENCIA Y LAVADO DE LA CAÑA DE AZÚCAR
EN LOS PATIOS DE ALMACENAMIENTO
Autor: Efrén Corrales Correa
Director: Estadística Luz Elena Vinasco Isaza
Énfasis: Ingeniería Industrial
Año: 2014
Resumen
La manipulación y/o almacenamiento de la caña en piso o equipos por tiempo prolongado facilita el
deterioro de la caña y la pérdida de sacarosa entre el corte y la molienda. En caña de corte
mecanizado, la molienda empieza casi inmediatamente después del corte, la pérdida se aumenta si
el tiempo de permanencia aumenta, debido a la mayor área de exposición (número de cortes), en
esta modalidad. Estos son los principios generales relacionados con la calidad industrial de la caña
de azúcar y los parámetros básicos que contribuyen con el deterioro químico en los procesos
comprendidos entre cosecha y molienda. Los campos se dedican durante 12 a 14 meses a generar
la sacarosa suficiente en la mata de caña, dependiendo de la condición agronómica y ubicación
geográfica para suministrar a la fábrica una materia prima de excelente calidad con la mayor
cantidad de sacarosa posible concentrada en la mata de la caña. Con este trabajo se pretende
cuantificar en cada una de estas etapas la pérdida de sacarosa y tratar de optimizar los procesos
para reducirla. La estación de almacenamiento en patios de caña del Ingenio Riopaila tiene una
capacidad aproximada de 1.700 toneladas de caña arrumadas en piso, como también 1.100
toneladas de caña en equipos de transporte. Las condiciones de almacenamiento de caña en piso
requiere una manipulación mecánica afectada por diferentes condiciones ambientales, lo cual
acelera la descomposición de los jugos consecuencia de la degradación de la sacarosa que brota de
la caña por la manipulación y aplastamiento de la materia, por efecto de la altura que se alcanza en
los arrumes, los tiempos de permanencia alcanzan valores cercanos a las 8 horas, debido a que la
caña que se almacena en el piso no tiene una adecuada manipulación y movimiento del inventario.
Una revisión detallada para la implementación de nuevas prácticas en las etapas posteriores a la
cosecha y previas a la molienda, en las labores de corte, alce, transporte, almacenamiento, lavado
y preparación de la caña permitirá reducir significativamente la pérdida de sacarosa en los patios de
almacenamiento.
Palabras clave: pérdidas, sacarosa, tiempo permanencia, optimización de procesos.
17
10. DISEÑO DE UNA RED DE LOGÍSTICA EN REVERSA PARA GESTIÓN ADECUADA DE LLANTAS
USADAS EN EL VALLE DEL CAUCA MEDIANTE APLICACIÓN DE ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA
Autor: Laura Inés Duque Salazar
Director: William Andrés Ocampo Duque, PhD
Énfasis: Ingeniería Industrial
Año: 2014
Resumen
El aumento del tamaño del parque automotor en las ciudades ha generado productos peligrosos de
pos-consumo como llantas y baterías. La gran cantidad de estos productos ha generado graves
problemas ambientales debido a las disposiciones finales inadecuadas de estos. Por ello, es
necesario implementar tratamientos apropiados para estos elementos de tal manera que se
reduzcan los impactos ambientales. Este estudio propone un modelo probabilístico difuso de
programación lineal multiobjetivo para el diseño de una red logística en reversa para una gestión
adecuada de las llantas usadas en el Valle del Cauca (Colombia). El modelo considera la minimización
de impactos ambientales junto con la maximización de objetivos económicos tradicionales. La red
logística planteada considera actividades de recolección en municipios, selección y actividades
primarias de usos de llantas enteras, tales como incineración en cementeras, trituración, y
reencauche. Adicionalmente, incluye usos secundarios de componentes de llantas como fabricación
de pisos, asfalto modificado y alambre. Se utilizó el método CML-2001 para el Análisis de Ciclo de
Vida con el que se cuantificaron los impactos ambientales de todas las actividades de la red,
incluyendo transporte. La estimación de parámetros se realizó empleando distribuciones
triangulares a partir de la información disponible en la literatura. Para la solución del modelo
multiobjetivo se utilizó un método híbrido de programación difusa y probabilística junto con el
método de las Ɛ-restricciones. Con este se propone la solución del problema de la gestión de las
llantas mediante un modelo de programación lineal con números difusos tanto en funciones
objetivos como en restricciones. Esto permitió trabajar con el concepto de grado de viabilidad
aceptable que ofrece mayores alternativas al tomador de decisiones. Se evaluaron diferentes
configuraciones de la red logística en reversa, variando porcentajes de producto destinado a
alternativas de uso y se generaron diagramas de Pareto de óptimas soluciones para cada una de
ellas. Por último, se identificaron las configuraciones que presentaron los mejores desempeños y se
seleccionaron los escenarios más convenientes en términos económicos y ambientales. Se encontró
que las alternativas más benéficas en términos ambientales y económicos son la trituración,
incineración en cementeras y fabricación de pisos, dado que se evitan impactos negativos al
ambiente. Los cálculos del modelo mostraron que la red propuesta es viable desde el punto de vista
económico y constituye una alternativa eficiente para la solución de un problema ambiental
complejo.
Palabras clave: análisis de ciclo de vida, logística en reversa, optimización multiobjetivo, lógica
difusa, llantas usadas, reciclaje, impacto ambiental, cadenas de suministro ambientales.
18
11. ANÁLISIS DE LOS COSTOS EN LA CADENA DE SUMINISTRO EN EL PROCESO LOGÍSTICO DE
COMPRA E INVENTARIOS DE LA EMPRESA LE & VE ALIMENTOS MACSOL S.A.S.
Autor: Carlos Alberto Duran Vela
Director: Rafael Antonio Muñoz Aguilar
Énfasis: Ingeniería Industrial
Año: 2014
Resumen
Este trabajo de grado analizó varios sistemas de costeo, que permitan a la compañía LE & VE
Alimentos MACSOL S.A.S., conocer y analizar los costos en los procesos logísticos de compras e
inventarios. Para su desarrollo se realizó una investigación exhaustiva, donde por medio de una
aproximación al sistema de costos por actividades (ABC) y un análisis de costeo variable, logrando
identificar y cuantificar las actividades significativas desarrolladas en el proceso logístico de compras
e inventarios de la organización. En la aproximación al costeo por actividades (ABC), en el proceso
logístico de compras e inventarios, se localizaron seis actividades principales: planeación de
compras, transporte de materias primas, análisis de cotizaciones y especificaciones técnicas de
recursos a comprar, elaboración y aprobación de órdenes de pedidos, evaluación y selección de
proveedores, y control y administración de pedidos, estas actividades participan en los costos del
proceso de compras e inventarios en un 6,2%, 44,6%, 11,2%, 8,1%, 3,7%, y 26,2%. Sin embargo es
válido mencionar que la empresa, no presenta un registro sistemático de los costos referentes a la
logística de compras e inventarios, por lo que fue necesario, para la obtención de información, la
utilización de instrumentos de recolección de datos, tales como: revisión documental, observación
directa y encuestas. Por medio del análisis de costeo directo se determinó una relación de los costos
del proceso logístico de compras e inventarios, de la compañía LE & VE Alimentos MACSOL S.A.S,
entre variables y fijos, dando como resultado una participación de 44,7% y 55,3% respectivamente,
en los CIF totales del proceso de compras e inventarios. Coherente con los resultados obtenidos,
dentro de las estrategias de mejoramiento para el proceso logístico de compras e inventarios en la
compañía LE & VE Alimentos MACSOL S.A.S, esta investigación propone la implementación de un
sistema de costos ABC para la administración de los costos del proceso ya mencionado, de modo
que se logre identificar, minimizar y controlar los recursos allí utilizados. También, como apoyo al
sistema de costos por actividades (ABC), se propone que a futuro la compañía implemente un
modelo de optimización en sus costos integrales de la logística.
Palabras clave: costeo basado en actividades (ABC), costeo directo o variable, costos de calidad,
costo estándar, gestión de la cadena de suministro (SCM),proceso logístico, compra de alimentos.
19
12. MODELO DE REPOSICIÓN DE EQUIPOS PARA MAQUINARIA DE COSECHA DE UN INGENIO
AZUCARERO CON APLICACIÓN DE PREDICCIÓN DE COSTOS Y COSTO ACUMULATIVO
Autor: Alex Mauricio Echeverri Penilla
Director: Jorge Edilberto Niño, PhD
Énfasis: Ingeniería Industrial
Año: 2014
Resumen
El siguiente trabajo presenta una metodología para el cálculo de la vida económica óptima de la
maquinaria de cosecha de un ingenio azucarero. La metodología se encuentra dividida en cuatro
fases las cuales siguen una secuencia definida y permiten obtener el resultado esperado. En la
primera fase se realizó una selección de la maquinaria para el estudio y se descargó toda la
información del mantenimiento y reparaciones realizadas a cada máquina. Esta información fue
revisada y organizada en bases de datos de forma tal que pudo ser analizada y comparada entre
todas las máquinas. Una vez organizados los datos fueron graficados para diferentes escalas de
tiempo. El valor acumulativo se utilizó como método de análisis y para cada una de las máquinas se
construyeron las gráficas promedio del costo acumulativo. En la segunda fase se determinaron las
líneas de tendencia como herramienta de pronóstico y se establecieron las ecuaciones para cada
clase de máquina. El comportamiento de las redes neuronales no permitió realizar un buen
pronóstico por ese motivo no fueron seleccionadas. En la tercera fase se calculó la vida económica
óptima para cada clase de máquina a partir de la teoría del costo acumulativo total (CCM) en la cual
solo se consideraron los costos de reparación y mantenimiento. En la cuarta fase se calcularon los
ciclos económicos óptimos de reemplazo y se evaluó una metodología con la cual se determina la
tasa de descuento para la empresa y se calculan los flujos de caja para con ellos realizar la evaluación
económica. Se determinó para cada clase de máquina el ciclo óptimo de reposición.
Palabras clave: costo acumulativo, pronóstico de costo, costos de maquinaria, reposición de
equipos.
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13. ESTUDIO DEL MÉTODO DE EVAPORIZACIÓN LENTA PARA LA FABRICACIÓN DE PELÍCULAS
POLIMÉRICAS BASADAS EN QUITOSANO Y GLICEROL ORGÁNICO
Autor: David Andrés Fernández Benavides
Director: Estadística Luz Elena Vinasco Isaza
Énfasis: Ingeniería Industrial
Año: 2011
Resumen
El objetivo general del proyecto, consintió en encontrar los valores de operación de algunos factores
que influyen en el proceso de evaporación lenta, para la fabricación de películas poliméricas basadas
en quitosano y glicerol orgánico, los cuales permitirán el mejoramiento y control de sus propiedades
mecánicas. Para la elaboración de la propuesta anterior se empleo la metodología de análisis y
diseño de experimentos (diseño Factorial 2k y 3K, superficies de respuesta y optimización simultanea
en varias respuestas) con sus respectivas herramientas; el análisis anterior esta soportado por datos
obtenidos en campo, a partir de las matrices experimentales diseñadas. El uso de las herramientas
se centró en el área de fabricación de las películas mediante el método de evaporación lenta y la
obtención de valores de esfuerzo máximo a la tensión y deformación porcentual para cada probeta,
proporcionando un control sobre las condiciones adecuadas de fabricación, que permiten
maximizar simultáneamente las propiedades mecánicas de las películas poliméricas. Para
determinar estas condiciones se empleó el diseño experimental, en el cual se incluyeron los factores
A: tipo de glicerol, B: concentración de glicerol y C: humedad relativa y como variables respuesta:
esfuerzo máximo a la tensión y deformación porcentual a la rotura; posteriormente se empleó la
grafica de contorno sobrepuesto como método de optimización simultanea de las variables de
respuesta, obteniéndose una región de trabajo, donde se pueden obtener películas poliméricas
basadas en quitosano y glicerol orgánico con mejores propiedades mecánicas ( esfuerzo máximo a
la tensión – deformación porcentual de la rotura).
Palabras claves: análisis y diseño de experimentos, películas poliméricas, método de evaporización
lenta, esfuerzo último a la rotura, deformación porcentual a la rotura, quemaduras superficiales,
glicerol orgánico y quitosano.
21
14. REDISEÑO Y ESTRUCTURACIÓN DE LAS OPERACIONES DE LA PLANTA DE CARAMELOS
DUROS DE UNA EMPRESA DE ALIMENTOS
Autores: Yibet García Calderón, Julián Armando León Eusse
Director: Ing. Álvaro Figueroa Cabrera
Énfasis: Ingeniería Industrial
Año: 2015
Resumen
En un entorno tan competitivo como el actual se hace necesario el análisis de los sistemas de
producción. Un parámetro importante de estudio es el OEE (Overall Equipment Effectiveness) que
hace referencia a la eficiencia general de los equipos. Pero controlar los equipos de manera aislada
no es suficiente, es necesario analizar todo el sistema de producción si se quiere una mejora
contundente, debido a que el OEE se ve afectado por su entorno y el flujo de material en el sistema.
Es por eso que se requiere controlar y mejorar la eficiencia global de la planta y para ellos se debe
diagnosticar y medir el OEE actual, identificar las restricciones del sistema y construir un modelo de
programación de la producción que permita mejorar el OEE de la planta.
Palabras clave: equipos de eficacia general, modelo de producción de la planificación.
22
15. MODELO MATEMÁTICO MULTIOBJETIVO PARA EL DISEÑO DE UNA RED INTEGRADA DE
PRESTACIÓN DE SERVICIOS HOSPITALARIOS EN EL VALLE DEL CAUCA
Autores: Jorge Luis Giraldo González, Diego Andrés Londoño Rodríguez
Director: John Willmer Escobar Velásquez, PhD
Énfasis: Ingeniería Industrial
Año: 2015
Resumen
Este documento propone un modelo de programación lineal multiobjetivo para modelar
matemáticamente una red de prestación de servicios de salud, identificando las variables que
representen las condiciones y características de una red de salud en Colombia. Esta herramienta
para la toma de decisiones permite identificar una distribución de servicios hospitalarios óptima
para una región definida que disminuya los costos de apertura de servicios y maximice la cobertura.
El modelo de programación multiobjetivo responde a la obligación que tiene los estados de adoptar,
implementar o desarrollar las políticas públicas para organizar los regímenes de referencia y contra
referencia, los servicios a prestar y los niveles de atención según su complejidad de una red de
prestadores de servicios de salud en el Valle del Cauca. Adicionalmente validar y comparar los
resultados del modelo matemático con la distribución de red de servicios hospitalarios ya
implementados y realizar análisis de sensibilidad que involucre comparación entre los niveles de
servicio y costos de la implementación, bajo ciertos escenarios.
Palabras clave: modelo programación lineal, multiobjetivo, diseño de redes, servicios de salud, Valle
del Cauca, épsilon restricciones, algoritmo min-max.
23
16. MEJORAMIENTO DE LOS PROCESOS DE ATENCIÓN AL CLIENTE EN UNA ENTIDAD
BANCARIA USANDO SIMULACIÓN POR COMPUTADOR: CASO ATENCIÓN EN CAJA
Autor: Ricardo Gómez Cárdenas
Director: William Andrés Ocampo Duque, PhD
Énfasis: Ingeniería Industrial
Año: 2012
Resumen
El objetivo general del proyecto fue estructurar una metodología para implementar simulación de
procesos en una entidad bancaria, para lo cual se usó como modelo el proceso de atención en
ventanilla. El Banco de Occidente no contaba con una herramienta de simulación aplicada a
procesos que permitiera la identificación de puntos clave, tales como cuellos de botella, tiempos de
ocio, tiempos de procesamiento y con la que se pudieran estudiar los resultados de cambios en el
comportamiento de todo el sistema y no solamente de sus partes aisladas, a raíz de modificaciones
en los procesos actuales. A partir de la experiencia en la elaboración y análisis del modelo de
simulación de tiempos de espera en fila, se desarrolló una metodología de simulación que permite
abordar los procesos del Banco que lo requieren, en pro del mejoramiento de su desempeño.
Aunque el caso de estudio fue el problema de filas y tiempos de espera para el proceso de atención
en ventanilla, muchos de los procesos del Banco están documentados y tienen suficiente
información para ser modelados y simulados. El proyecto se realizó en Colombia, se crearon 16
grupos homogéneos en donde se clasificaron las 162 oficinas para tener cobertura nacional.
Después de la realización del trabajo de campo, la digitalización de los datos, la adquisición de la
licencia y la instalación del software en el Banco, se realizaron los modelos de simulación. A partir
de la experiencia obtenida con el desarrollo de los modelos de simulación del caso: Proceso de
Atención por Ventanilla, se estructuró la metodología para usar la simulación como herramienta
para el diseño, rediseño y análisis de procesos. Se logró que la alta gerencia considerara la
simulación de procesos como herramienta para el análisis de situaciones y la toma de decisiones. La
simulación de procesos demostró ser una opción para la reducción de las técnicas de ensayo-error
usadas con frecuencia en el rediseño de los procesos del Banco.
Palabras clave: Simulación de eventos discretos, Servicemodel, filas en bancos, líneas de espera,
teoría de colas.
24
17. REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN PARA RECUPERACIÓN Y DISPOSICIÓN FINAL DE
ACEITES USADOS EN AUTOMOTORES MEDIANTE UN MODELO DE LOGÍSTICA REVERSIVA
EN UNA EMPRESA PROCESADORA DE ACEITES
Autor: Juan Nicolás Gómez Figueroa
Director: Ing. Álvaro Figueroa Cabrera
Énfasis: Ingeniería Industrial
Año: 2012
Resumen
Para nadie es desconocido que en el mundo los recursos naturales son limitados, las tasas de
producción y consumos son crecientes y las posibilidades para deshacer los residuos que se generan
cada vez menores. Este panorama hace que la idea de recuperar y aprovechar económicamente los
desechos debiera ser una obligación para los usuarios y en especial para las empresas que los
generan. Durante muchos años ha existido cierta incompatibilidad entre los objetivos empresariales
y la preservación medioambiental, lo cual se ha transformado paulatinamente en sociedades que
reclaman a las empresas comportamientos más positivos y proactivos con el medio ambiente.
Debido a estas circunstancias surge la Logística Reversiva como una alternativa para que las
empresas actúen de manera responsable con el medio ambiente y puedan además obtener algún
beneficio económico por ello. Es entonces en ese propósito que pensar en disponer de los aceites
usados en automotores, cobra interés para idear soluciones prácticas, de utilidad y consecuentes
con el medio ambiente.
Palabras clave: logística reversiva, modelo de localización, aceite lubricante usado, reciclaje,
proceso jerárquico analítico.
25
18. MODELO PARA LA DEFINICIÓN DE TAMAÑO DE LOTE EN UN ENTORNO MULTIPRODUCTO
CON RECURSOS COMPARTIDOS Y ÓRDENES ATRASADAS, CASO APLICADO: PLANTA
MANUFACTURERA DE MATERIAS PRIMAS PARA PANIFICACIÓN INDUSTRIAL
Autor: Juan Alejandro Gómez Herrera
Director: Ing. Álvaro Figueroa Cabrera
Énfasis: Ingeniería Industrial
Año: 2011
Resumen
El proyecto de investigación se desarrolla en áreas productivas de una multinacional de materias
primas para panificación industrial. En la compañía objeto de estudio la planeación de corto plazo
es un punto crítico ya que la se desarrolla en un ambiente de múltiples productos, donde los
recursos son compartidos en la elaboración de las diferentes referencias.
Palabras clave: tamaño de lote, producción, investigación de operaciones, manufactura, modelos
exactos.
26
19. UN ALGORITMO HEURÍSTICO PARA SOLUCIONAR EL PROBLEMA DE RUTEO DE
VEHÍCULOS CON FLOTA HETEROGÉNEA Y VENTANAS DE TIEMPO PARA COCA COLA
FEMSA
Autor: Jorge Luis Gómez Valencia
Director: John Willmer Escobar Velásquez, PhD
Énfasis: Ingeniería Industrial
Año: 2015
Resumen
El presente proyecto presenta un algoritmo heurístico para solucionar el problema de ruteo de
vehículos con flota heterogénea y ventanas de tiempo para Coca-Cola Femsa. El problema de ruteo
de vehículos consiste en la asignación de una flota de transporte (para este caso diario) con el fin de
cumplir con una demanda conocida dentro de un tiempo y un direccionamiento establecido para
garantizar el nivel de servicio esperado dentro de la operación logística. Existen dos tipos de
variantes incluidas en el problema que se trabajan paralelamente con el fin de cumplir con las
restricciones del sistema, como son: la flota heterogénea que permite identificar la composición de
la flota de transporte en cantidades y tipos de vehículos, además del número de vehículos
disponibles para poder cumplir la operación diaria; por otro lado están las ventanas de tiempo que
se definen como intervalos de servicio donde debe ser entregado el pedido, existen dos tipos como
son las duras que no permiten salirse del rango de tiempo de servicio establecido y las suaves las
cuales asignan una penalidad con el fin de garantizar la entrega del pedido pero con unos castigos
en nivel de servicio. Las decisiones a nivel operativo pretenden disminuir las distancias recorridas,
el tiempo transcurrido, la subutilización de la flota de transporte, el consumo de combustible y la
optimización del tiempo de ciclo total en el marco de la administración logística. Se tomó una
muestra representativa de 2.881 clientes provenientes del sur de Cali y 3.115 clientes de Pereira,
cercanos a cada centro de distribución con el fin de realizar un modelo matemático que incluya
todas las variables del sistema. Para determinar la aproximación a la solución del problema se
emplearán diversas herramientas tales como: la modelación matemática a través la comparación
de diversas heurísticas a fin de encontrar una solución óptima como son el algoritmo de ahorros, el
algoritmo de barrido, el algoritmo de búsqueda iterada, el algoritmo de inserción, el algoritmo de
búsqueda tabú, entre otros. Se comparó en tiempo real durante un mes la influencia de las
decisiones estratégicas para el ruteo de los vehículos con el fin de verificar las mejoras en tiempos
y distancias recorridas. Por último se elaboró un análisis donde se identificaron las causas y efectos
de las nuevas políticas en la cadena logística con el fin de proponer un nuevo diseño del sistema.
Como conclusión, el impacto de mejora en la cadena logística de Coca-Cola Femsa evidenció la
necesidad de nuevos algoritmos capaces de ejemplificar la operación de diversos tipos de productos
de consumo masivo, con el fin de generar valor agregado en la ciudad y en la industria.
Palabras clave: algoritmo, búsqueda tabú, flota heterogénea, heurística, iteración, problema de
ruteo de vehículos, ventanas de tiempo.
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20. PROPUESTA DE MEJORA DE LA DISTRIBUCIÓN DE PLANTA EN UNA LÍNEA DE EXTRUSIÓN
Y ACABADO DE ALUMINIO
Autor: Jairo Guerrero Bueno
Director: Leonardo Rivera Cadavid, PhD
Énfasis: Ingeniería Industrial
Año:
Resumen
El proyecto fue desarrollado en la linea de extrusión en una planta de la región y tiene por objeto,
el desarrollo de una propuesta de mejora de la distribución de planta de una linea de extrusion y
acabados del alumino, mediante el uso de técnicas Metaheruristicas de optimización de procesos.
Palabras clave: linea de extrusión, técnicas metaheuristicas, optimización de procesos.
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21. EVALUACIÓN DE LAS ESTRATEGIAS EMPRESARIALES DESARROLLADAS POR COMPAÑÍAS
COLOMBIANAS UTILIZANDO UN MODELO SISTÉMICO DE DISEÑO LOCAL QUE CONTIENE
HERRAMIENTAS ANALÍTICAS CONVENCIONALES
Autores: Andrés Felipe Gutiérrez Hernández, Diana Carolina Rodríguez Ladino
Director: Ing. Gerardo Jiménez Borrero
Énfasis: Ingeniería Industrial
Año: 2014
Resumen
Una de las funciones centrales de la Gerencia de una empresa es su enfoque estratégico, para
determinar los lineamientos para alcanzar los objetivos de largo plazo. Las decisiones estratégicas
afectan el desempeño y progreso de la organización. Las medidas estratégicas bien direccionadas y
tomadas a tiempo, determinan la posición competitiva de la empresa en función de su futuro. La
estrategia empresarial es un plan de acción que permite a la empresa generar y fortalecer su ventaja
competitiva para expandir su mercado, crecer por encima de la competencia, realizar alianzas de
negocio o fusiones para explorar nuevos mercados. El Plan Estratégico de Negocio es el camino que
una organización debe recorrer para conseguir el logro de sus objetivos. Este plan se convierte en
la carta de navegación de la organización. Actualmente, las empresas se enfrentan a mercados
globales los cuales exigen retos cada vez más grandes. Uno de estos es lograr que la empresa sea
competitiva y sostenible en el tiempo, objetivos que se obtienen con la intervención directa de la
tecnología, siendo esta un elemento esencial para la evolución del negocio. Es de aclarar, que la
tecnología no solo hace referencia a desarrollos computacionales o compra de software de última
generación; esta también se encuentra incorporada en las personas mediante la generación de
conocimiento y en los equipos requeridos para llevar a cabo la producción de bienes y servicios. Este
documento presenta el entendimiento y evaluación (incluyendo propuestas de mejora) de Modelos
Estratégicos utilizado por diferentes empresas en el contexto nacional, aplicando una herramienta
creada por el Banco Interamericano de Desarrollo, la cual se denomina “Mapa de Competitividad”,
adaptado a las circunstancias actuales del contexto empresarial colombiano. Con esta herramienta
se conoce el estado actual de la organización en términos de su nivel de competitividad y
direccionamiento estratégico, también identifica las áreas en las cuales la empresa cuenta con
fortalezas y debilidades. Primero, aplicamos la herramienta para diagnosticar cómo se han
desarrollado e implementado las estrategias definidas en las empresas objeto de este estudio, y
luego de este diagnóstico, proponemos los planes de acción requeridos para que se formule e
implemente una estrategia empresarial coherente y consistente con los objetivos y evolución del
entorno de negocio. Los resultados obtenidos en la ejecución de este trabajo son de utilidad para el
sector empresarial nacional.
Palabras claves: gerencia estratégica, competitividad, modelo de negocio, sistema económico,
entorno macroeconómico.
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22. PROYECCIÓN DE LA DEMANDA PARA LOS PROGRAMAS DE PREGRADO DE LA PONTIFICIA
UNIVERSIDAD JAVERIANA CALI UTILIZANDO MÉTODOS DE PRONÓSTICOS A LARGO
PLAZO
Autores: Juan David Guzmán Torrente, Esteban Medina Yoshioka
Director: María Gulnara Baldoquin, PhD
Énfasis: Ingeniería Industrial
Año: 2015
Resumen
La Pontificia Universidad Javeriana Cali (PUJ Cali), una institución de educación superior privada
ofrece programas de pregrado y posgrado para la región, tiene como principal fuente de ingresos
económicos la matricula de pregrado de todos los programas ofertados en sus facultades
académicas. En este estudio se muestra el proceso de proyección de la demanda para cada uno de
los programas utilizando redes neuronales y métodos heurísticos. Para realizar estos pronósticos
se identificó los factores que más inciden según la literatura y el conocimiento de un panel de
expertos (Método Delphi), se realizó el proceso de recopilación y pre procesamiento de información
histórica para el desarrollo de la investigación y finalmente la caracterización del tipo de estudiantes
que ingresa a cada una de las carreras por minería de datos. Toda esta información será la base para
que la PUJ Cali, pueda tomar decisiones estratégicas que involucran directamente los recursos
tangibles e intangibles de la universidad.
Palabras Calve: demanda educación superior, redes neuronales, método delphi, minería de datos.
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23. DESARROLLO DE UN MODELO DE SIMULACIÓN PARA MEJORAR LOS PROCESOS DE UN
SERVICIO ALIMENTICIO
Autor: Juan David Henao Quintero
Director: Ing. Jairo Guerrero Bueno
Énfasis: Ingeniería Industrial
Año: 2015
Resumen
El objetivo general de este estudio es desarrollar un modelo para mejorar los procesos de servicio
alimenticio. Para cumplir con este propósito se dio inicio a diagnóstico de los procesos actuales del
servicio alimenticio autoservicio restringido; así mismo, se modelaron los procesos actuales del
servicio alimenticio y se definieron los indicadores de los procesos; para finalmente desarrollar
modelos con los procesos del servicio alimenticio, y definir las mejoras a proponer al sistema actual.
El tipo de estudio es de carácter descriptivo. La información recolectada proviene de la empresa
donde se llevó a efecto la investigación. Los recursos que se utilizaron para el desarrollo del mismo
son el recurso humano (autor y director del proyecto), software especializado en simulación como
promodel, y extendsim y software especializado en estadística como minitab 16. El problema
identificado tiene que ver con el nivel de servicio que ofrece la empresa a sus clientes en cuanto a
tiempo, pues se espera dar servicio a toda la población que entra al sistema en 90 minutos. Los
modelos planteados teniendo en cuenta las condiciones restrictivas del sistema, brindan una
solución para aumentar el nivel de servicio requerido.
Palabras clave: variabilidad, procesos internos (backstage), procesos externos (frontstage), modelos
de simulación, servicio restringido, nivel de servicio.
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24. UN MODELO MATEMÁTICO CON ELEMENTOS ESTOCÁSTICOS PARA EL DISEÑO DE UNA
RED DE DISTRIBUCIÓN PARA UN GRUPO DE EMPRESAS QUE FORMAN PARTE DE UNA
COMPAÑÍA MULTINACIONAL COLOMBIANA
Autor: Isabela Mafla Grizales
Director: John Willmer Escobar Velásquez, PhD
Énfasis: Ingeniería Industrial
Año: 2011
Resumen
El trabajo de investigación que se presenta a continuación hace referencia a la propuesta de diseño
de una red de distribución inicialmente con características determinística y posteriormente
estocástica. El desarrollo de esta propuesta es una herramienta importante para la organización ya
que le permite tomar decisiones con relación a la expansión o reducción de la red de bodegas y de
esta forma optimizar los costos para el grupo. Tomando como herramienta de trabajo la
metodología de investigación y como soporte la amplia revisión bibliográfica de la literatura más
relevante y actualizada con relación a este proyecto de optimización, se construye un modelo de
tres eslabones (plantas, bodegas y clientes) teniendo en cuenta las características variables más
relevantes como la demanda, para hacer una simulación mucho más aproximada a la realidad. La
estrategia de solución desarrollada para tratar los efectos de esta variabilidad de la demanda. Es la
SAA (Sample Average, Approximation), que junto con el modelo propuesto permiten que los
resultados se ajusten al objetivo de reducción de los costos logísticos totales de la red. Este modelo
se aplicó a una empresa multinacional, cuya cadena se compone de la red individual de cada una de
las empresas que la conforman.
Palabras clave: red de distribución, toma de decisiones, optimización, aproximación promedio
muestreal.
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25. MEJORAR LA EFICIENCIA DEL TIEMPO DE PRODUCCIÓN DE UN MOLINO PAPELERO POR
MEDIO DE LA METODOLOGÍA SEIS SIGMA
Autores: Sol Johanna Monsalve Ortiz, Juan Carlos Rangel Sarmiento
Director: Ing. Álvaro Figueroa Cabrera
Énfasis: Ingeniería Industrial
Año: 2015
Resumen
El mercado contemporáneo de la producción papelera, sumado a la competencia con apertura a
nuevas fronteras y la firma de los tratados de libre comercio (TLC) por parte de Colombia han
comprometido por parte de la industria, una mayor competitividad siendo la calidad uno de los
elementos que más la comprometen. Los precios internacionales del papel han llevado a niveles de
alta exigencia en la eficiencia, donde se tiene que lograr costos de producción bajos para poder
liderar el mercado dada la apertura de otras empresas que han traído al país, productos similares a
bajo costo. La eficiencia de una máquina papelera representa la Eficiencia Global del Equipo (OEE)
que hace referencia a las variables de calidad, velocidad y disponibilidad que esta presenta. Si se
consiguen valores de eficiencia totales considerables y se mantienen los resultados en los consumos
de materias primas, se obtienen mejoras en el costo directo de la manufactura, que se puede lograr
por medio de la metodología “seis sigma”, una mejor eficiencia de su tiempo en el molino No 3 de
la empresa Carvajal Pulpa y Papel. Actualmente el molino No 3 presenta una eficiencia total del 77%;
revisando el mejor porcentaje que se presentó durante 3 años fue de 86.5% en un mes; para lograr
el objetivo propuesto por la organización, la OEE se debe llevar a valores de 81.5%; para ello se
realizó el presente estudio con el fin de mejorar la eficiencia de tiempo perdido. Se debe garantizar
la eficiencia de velocidad del molino a fin que siempre se encuentre por encima del estándar para
tener un valor del 100%, el análisis de tiempo perdido se orientó al sistema de prensas por cuanto
se analizó cuidadosamente el tiempo perdido que es generado por un molino papelero para mejorar
los procesos, reducir tiempo de producción y eficiencia, con el fin de definir la variable que afectaba
el molino, así implementar la propuesta de mejoramiento y compararla con los datos de eficiencia
iniciales.
Palabras clave: seis sigma, tiempo perdido, sistema de prensas, eficiencia.
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26. PROPUESTA PARA REDUCIR PÉRDIDAS DE SACAROSA EN CACHAZA EN UN INGENIO DE
LA REGIÓN
Autor: Elizabeth Narváez Toro
Director: Estadística Luz Elena Vinasco Isaza
Énfasis: Ingeniería Industrial
Año: 2011
Resumen:
Este trabajo se realiza en un ingenio azucarero del Valle del Cauca y tiene por objetivo la generación
de una propuesta para la reducción de la pérdida de sacarosa en cachaza; para la elaboración de
dicha propuesta se empleó la metodología Six Sigma y sus herramientas, las cuales se basan en
hechos soportados por datos. El uso de las herramientas se centró en el área de filtración de
cachaza, al realizar el análisis de causa efecto se encontró que la maquina (filtros rotatorios al vacío),
proporcionaba variabilidad al proceso debido al desconocimiento de las condiciones adecuadas de
operación de cada uno de los filtros; para determinar estas condiciones se empleó el diseño
experimental, en el cual se incluyeron los factores A: velocidad del tambor y B: presión de agua de
lavado y como variables respuesta humedad y sacarosa en cachaza; posteriormente se empleó la
gráfica de contorno sobrepuesto como método de optimización simultanea de las variables
respuesta en cada uno de los filtros, obteniéndose una región de trabajo, donde se pueden obtener
sacarosa y humedad bajas.
Palabras clave: modelos estadísticos, DOE, filtración, cachaza, ingenio azucarero, análisis de
capacidad, six sigma, diseño experimental.
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27. MATHEMATICAL MODEL FOR THE PROBLEM OF PRODUCT MIX DECISIONS AND
PRODUCTION LOT SIZES UNDER STOCHASTIC DEMAND
Autor: Dionicio Neira Rodado
Director: John Willmer Escobar Velásquez, PhD
Énfasis: Ingeniería Industrial
Año: 2014
Abstract
The product mix and lot size decisions are some of the most important research topics for operations
research community. Due to the fact that markets have become more unpredictable, the
importance of these topics has increased. Currently, managers need to work with product mix and
lot size decision models by introducing stochastic variables related to the demands, lead times, etc.
However, some real mathematical models that involve stochastic variables are not able to obtain
good solutions within short computing times. Furthermore, in many cases, it is difficult to assure
that the optimum obtained is the best solution in real life. Several heuristics and metaheuristics
have been developed to deal with lot decisions problems, in order to obtain high quality solutions
within short computing times. Nevertheless, the search for an efficient model by considering
product mix and lot size with stochastic demand is a prominent research area. This research aims to
formulate a general model for the product-mix, and lot size decision in a stochastic demand
environment, by considering a previous evaluation of the operations research tools. This research
uses the EVA (Economic Value Added) as an optimization criteria for the product mix and lot size
decision attempting to obtain high quality solutions within acceptable computing times.
Keywords: lot sizing, operations research, product mix, stochastic demand.
35
28. CARACTERIZACIÓN Y RECUPERACIÓN DEL ALUMINIO PRESENTE EN LA ESCORIA
GENERADA EN PROCESOS DE REFUSIÓN EN HORNOS TIPO REVERBERO DURANTE LA
PRODUCCIÓN DE ALEACIÓN AA6063 CON DIFERENTES MEZCLAS DE ALUMINIO
RECICLADO
Autor: Juan Pablo Osorio
Director: Adriana Gómez Gómez, PhD
Énfasis: Ingeniería Industrial
Año: 2015
Resumen
El sector metalmecánico nacional ha venido desempeñando un papel importante en la economía de
nuestro país, sin embargo, en los últimos años ha venido disminuyendo su participación en el
mercado debido a la importación de materia prima intermedia y productos cada vez más rentables
y atractivos para el cliente final en términos de costo y calidad. Uno de los indicadores de
producción de mayor influencia en el costo del producto final, se evidencia en el porcentaje de
desperdicio generado de la materia prima aplicada en cada una de las etapas involucradas en el
proceso de fabricación de aleaciones y productos de aluminio, teniendo en cuenta que existe un
alto porcentaje de este material que no es recuperado (entre el 70% - 80%) y por ende no es
aplicable a otras líneas de producción, por lo tanto se debe promover el aprovechamiento o
recuperación de dicha escoria o residuo y a su vez disminuir el impacto ambiental generado.
El principal objetivo de estudio es la recuperación del residuo o escoria de aluminio generada de los
procesos de refusión a alta temperatura. Para lograr este objetivo se procedió a elaborar un diseño
de experimentos el cual permitió definir el proceso de alistamiento de las muestras de la aleación
de aluminio AA6063 las cuales fueron objeto de estudio mediante el proceso de caracterización de
las propiedades físicas y químicas de la escoria de aluminio, a través de análisis de microscopía
electrónica de barrido (SEM) y Difracción de rayos x utilizando la técnica de refinamiento del método
Rietveld, identificando y cuantificando las fases y compuestos presentes en la escoria de esta
aleación de aluminio; las cuales fueron: Al, AlN y Al2O3, MgAl2O4, Mg0, 388 Al2,408 O4,
NaAl11O17. Teniendo en cuenta las propiedades y aplicaciones de los compuestos encontrados,
fue posible proponer algunas oportunidades de mejora de los procesos de refusión internos,
sugiriendo alternativas de recuperación del aluminio y compuestos presentes, además se
encontraron posibles formas de aplicación como residuo final para posteriormente ser evaluados y
considerados para su aplicación en planta.
Palabras clave: aluminio, escoria, caracterización, difracción rayos x, recuperación, aleación, hornos.
36
29. EVALUACIÓN DE LA PRODUCCIÓN DE AZÚCAR, ETANOL DE PRIMERA Y SEGUNDA
GENERACIÓN, PHB Y ENERGÍA ELÉCTRICA EN UN INGENIO AZUCARERO DEL VALLE DEL
CAUCA A TRAVÉS DE LA OPTIMIZACIÓN DEL MARGEN BRUTO Y DEL IMPACTO
AMBIENTAL
Autor: Heiver Perea Valencia
Director: William Andrés Ocampo Duque, PhD
Énfasis: Ingeniería Industrial
Año: 2014
Resumen
En el pasado, la industria de caña de azúcar de Colombia se dedicaba exclusivamente a la producción
de azúcar para la industria de alimentos. La caña de azúcar es una materia prima que se puede
utilizar para elaborar diferentes productos gracias a su rica y versátil estructura química.
Actualmente, los ingenios azucareros están utilizando esta ventaja para diversificar su cartera de
productos, ofreciendo al mercado bioetanol, compost y electricidad. Hoy en día, esa diversificación
está convirtiendo los procesos de caña de azúcar en biorefinerías. El propósito de este estudio fue
evaluar la producción de azúcar, bioetanol, bioplásticos y electricidad en un ingenio azucarero
colombiano localizado en el Valle del Cauca. El objetivo de la investigación fue buscar beneficios
económicos y ambientales, maximizando el margen bruto y minimizando las cargas ambientales del
proceso. La primera etapa comprendió los balances de masa y energía del proceso que se evaluaron
para determinar los flujos. La segunda etapa consistió en la formulación de modelos multiobjetivo
considerando objetivos económicos y ambientales y sus restricciones. Por último, la tercera etapa
fue la simulación para encontrar los flujos de productos óptimos que proporcionan los mejores
márgenes brutos con un menor impacto ambiental. El estudio incluyó variables estocásticas para
hacer frente a la variabilidad de los precios y la demanda de los productos que son inherentes a las
condiciones de mercado en un negocio global altamente competitivo. Los resultados permitieron la
comparación entre la situación actual con los escenarios propuestos, identificando oportunidades
estratégicas para implementar nuevos procesos y productos que contribuyan a mejorar el
desempeño económico y ambiental de la empresa.
Palabras clave: optimización multiobjetivo, modelación estocástica, bioetanol, bioplástico,
bioenergía, biomasa, impacto ambiental, ingenio azucarero.
37
30. MODELO DE ASIGNACIÓN DE HORARIOS BASADO EN UN SISTEMA DE PRONÓSTICO DE
DEMANDA QUE PERMITE ASIGNAR EL RECURSO HUMANO A LOS DIFERENTES TURNOS
DE TRABAJO DE UNA CADENA DE CENTROS DE ESTÉTICA
Autor: Wilfrido Quiñones Sinisterra
Director: Ing. Álvaro Figueroa Cabrera
Énfasis: Ingeniería Industrial
Año: 2014
Resumen
Los modelos relacionados con asignación de horarios son un problema actual y recurrente en los
procesos de investigación, debido que, es posible utilizarlos como herramientas fundamentales de
planificación, y a su vez, conllevar a objetivos determinados dentro de una organización. El caso de
estudio de este proyecto consiste en establecer un modelo que permita asignar el recurso humano
a los diferentes turnos de trabajo en una cadena de centros de estética, utilizando un sistema de
pronósticos que aproxime el comportamiento de la demanda de clientes, por tanto, el sistema de
pronóstico es base informacional primordial para la consecución de un buen modelo. Para
desarrollar el modelo es necesario utilizar la teoría de investigación de operaciones con el fin de
lograr modelar diferentes necesidades existentes en la cadena de centros de estética, teniendo
como objetivo principal la maximización de utilidades; algunas de estas necesidades hacen
referencia a: la variabilidad de la demanda, disponibilidad de los profesionales, desequilibrio entre
oferta y demanda, capacidad instalada, entre otras. En este proyecto se propone un algoritmo
evolutivo para la resolución del problema; considerando las pruebas realizadas el algoritmo logra
obtener mejoras significativas en las utilidades de la cadena de centros de estética.
Palabras clave: asignación de horarios, pronóstico, investigación de operaciones, algoritmos
evolutivos.
38
31. MODELO MATEMÁTICO PARA EL DESPACHO DE VEHÍCULOS DE EMERGENCIAS
MÉDICAS EN COLOMBIA
Autor: Álvaro José Rengifo Campo
Director: María Gulnara Baldoquin, PhD
Énfasis: Ingeniería Industrial
Año: 2012
Resumen
El trabajo es parte de un proyecto en Logística Hospitalaria para la solución de problemas de
localización, despacho y relocalización de vehículos de una importante empresa prestadora de
servicios de emergencias médicas en Cali, Colombia. No se ha encontrado en la literatura trabajos
en esta área que se ajusten al modelo de operación de dicha compañía. Se presenta un modelo de
Programación Lineal Entera Mixta para el problema de despacho de vehículos teniendo en cuenta
las restricciones impuestas por la compañía. El modelo responde a un MDVRPTW (Multi Depot
Vehicle Routing Problem with Time Windows) que se resuelve cada vez que existe algún cambio en
el estado del sistema, como recepción de una nueva llamada, avería de un vehículo, etc. Se generan
soluciones del modelo para un intervalo de tiempo representativo de despacho, las cuales mejoran
soluciones heurísticas obtenidas de diversas políticas de despacho actuales de dicha compañía.
Palabras clave: modelación, logística, ruteo, logística y transporte, OR en salud, optimización
combinatoria.
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32. METAHEURÍSTICAS PARA LA SOLUCIÓN DE PROBLEMAS DE LOCALIZACIÓN DE
INSTALACIONES Y RUTEO DE VEHÍCULOS CON FLOTA HETEROGÉNEA
Autores: Libia María Renza Roa, Gina Alexandra Silva Godoy
Director: John Willmer Escobar Velásquez, PhD
Énfasis: Ingeniería Industrial
Año: 2012
Resumen
Los procesos de fabricación, planeación, comercialización y distribución de las cadenas de
abastecimiento han sido estudiados independientemente. Estos procesos tienen objetivos
particulares que a menudo entran en conflicto. En algunas ocasiones dichos procesos están
orientados a minimizar los costos totales de operación, sin considerar elementos como: niveles de
inventarios, capacidades de distribución, entre otros. De esta problemática, surge la necesidad de
una metodología a través del cual estos elementos puedan unificarse dando origen a este proyecto
de investigación. Este proyecto de investigación se fundamentó en la implementación de dos
Metaheurísticos para dar solución a los problemas combinados de localización y ruteo, con el fin de
lograr la integración de estas decisiones en el diseño de una red de distribución en la que se buscó
la minimización de los costos totales logísticos. Los Metaheurísticos empleados fueron: La Búsqueda
Tabú Granular y la Búsqueda Tabú Granular Aleatorio. Para la verificación y validación de los
Metaheurísticos planteados, se tomaron instancias adaptadas de la literatura, con el fin de
determinar la eficiencia y eficacia de los métodos utilizados en términos de la calidad de la solución.
Para esto, se realizaron pruebas con instancias de 20, 50, 75 y 100 clientes para cada uno de los
algoritmos y se realizó una comparación de ambos en términos del mejoramiento de la solución
inicial para cada uno. Para la implementación de los algoritmos propuestos (Búsqueda Tabú
Granular y Búsqueda Tabú Granular Aleatoria) se utilizó el lenguaje de programación C++ de
Microsoft en la versión Visual Studio 2008 Express Edition. Los experimentos computacionales
fueron desarrollados en un computador Intel core i5 (2.80 GHz) con 8 GB de memoria RAM. El
sistema operativo sobre el cual se trabajó fue Windows 7 Professional.
Palabras claves: metaheurísticos, la búsqueda tabú granular, la búsqueda, tabú granular aleatorio,
problema de localización y ruteo.
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33. SISTEMA DE IDENTIFICACIÓN POR RADIOFRECUENCIA PARA INTEGRAR EL WMS DE
ALLERS S.A. EMPRESA DISTRIBUIDORA DE MEDICAMENTOS
Autor: Oscar Andrés Restrepo Cárdenas
Director: Ing. Joseph Abinun de Lima
Énfasis: Ingeniería Industrial
Año: 2013
Resumen
El sistema de identificación por radiofrecuencia es una tecnología emergente, que aunque ya tiene
un tiempo de haber sido desarrollada, hasta ahora se está empezando a percibir su aplicación en
diversos campos, donde la identificación precisa y eficaz permite el rastreo de elementos en tiempo
real. El sector de la salud es uno donde la aplicación de esta tecnología tiene un gran potencial.
Debido a todos los problemas que se presentan en el ámbito de los hospitales, causados
principalmente por la identificación ineficaz y algunas veces errónea de los distintos elementos que
participan en él (medicamentos, personal médico, muestras, etc.) y que pueden ocasionar graves
pérdidas, tanto económicas como de integridad de los paciente. Por ello surge la necesidad de
buscar la aplicación de una tecnología como la de RFID, que tiene la capacidad de lograr que estos
problemas sean minimizados o eliminados casi completamente. Teniendo en cuenta estos aspectos,
por medio de la investigación aplicada se creara un Sistema de identificación por radiofrecuencia
para optimizar el WMS de una empresa distribuidora de medicamentos. El sistema gestiona el
picking para tener una trazabilidad total de los artículos a despachar. En esta investigación de
tecnología aplicada se plantean tres modelos de implementación mediante identificación RFID (“LF,
HF, UHF”) para la optimización del WMS en empresas distribuidora de medicamentos. Como
resultado de la investigación se implementó una herramienta de software de identificación por
radio frecuencia UHF, que permite tener una trazabilidad de los artículos por medio de una etiqueta
de identificación (“Tags”), que tiene un código único de identificación EPC. Debido a la gran cantidad
de información que la legislación colombiana exige para el manejo de los medicamentos, se hace
necesario en este campo hacer uso de tecnologías de la información y las comunicaciones que
integradas por medio la investigación, desarrollo e innovación I+D+i, mejoren la prestación de
servicios en empresas distribuidoras, salud, de manera que la información disponible sea lo más
acertada.
Palabras clave: sistemas de administración de almacenes, identificación por radio frecuencia,
administración de la cadena de suministro.
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34. PROGRAMACIÓN DE HORARIOS DE CLASES MEDIANTE ALGORITMO GENÉTICO
Autor: Freyman Rivas Quiñones
Director: Jesús Alfonso López Sotelo, PhD
Énfasis: Ingeniería Industrial
Año: 2015
Resumen
El problema de programación de horarios consiste en determinar una secuencia de encuentros
entre profesores y estudiantes en una institución educativa, satisfaciendo un conjunto de
restricciones fundamentales y teniendo en cuenta el grupo de datos estructurales para el año
académico, el cual incluye la estructura de las clases, la planta profesoral, el sistema de espacio de
tiempo, el entorno escolar y el programa de cada curso. A partir de los datos estructurales se da
solución en forma exacta al modelo de asignación binaria para comprobar el tiempo de resolución
vs el tamaño del problema y justificar el uso de metaheurísticas. El uso de la metaheurística permite
generar un horario factible sin importar la cantidad de instancias del problema además de ser un
mecanismo de solución que fácilmente se adapta a las modificaciones propias de este tipo de
problemas que dependen de factores externos como las normas que regulan la educación básica
primaria que se esperan cambien debido a políticas gubernamentales. En contraste, la solución
manual del problema, constituye una tarea ardua y normalmente requiere varios días de trabajo,
sin asegurar que la solución encontrada sea satisfactoria para todos los involucrados. Con este
contexto, en el presente trabajo se muestra la programación de los horarios de la Institución
Educativa José Ramón Bejarano, limitada por el sistema educativo Colombiano y teniendo en cuenta
las características de la misma. El método de solución escogido fue la metaheurística de algoritmos
genéticos. Para la implementación del algoritmo genético se trabajó con una codificación no binaria
que permitió expresar de una manera más compacta las particularidades del problema. También se
diseñaron operadores genéticos específicos para la codificación utilizada y para el problema de
asignación de horarios. Adicionalmente fue necesario construir una función de costo que busca
principalmente mejorar lo ritmos cognitivos de los estudiantes. Las soluciones encontradas con los
algoritmos genéticos fueron bastantes satisfactorias permitiendo cumplir con las restricciones del
problema además, de reducir tiempo de elaboración actual de tres semanas a una y media horas,
aumentando los ritmos cognitivos y beneficiando a las partes involucradas durante la programación.
Palabras claves: problema de horario escolar; algoritmos genéticos; proceso analítico jerárquico,
algoritmos evolutivos.
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35. DISEÑO DE UNA METODOLOGÍA DE DIAGNÓSTICO Y MEJORAMIENTO PARA PROCESOS
LOGÍSTICOS BASADA EN EL USO DE HERRAMIENTAS DE LA FILOSOFÍA LEAN
Autor: Jorge Enrique Romo Guerrero
Director: Ing. Luis Alonso Velasco
Énfasis: Ingeniería Industrial
Año: 2014
Resumen
Con este proyecto se busca proponer una alternativa de solución para la problemática que afecta a
las empresas Colombianas, en cuanto a que su competitividad se ve disminuida debido a los altos
costos logísticos que se generan, principalmente por la falta de integración de la cadena de
suministro. Esto se pretende mediante la propuesta de aplicación de una metodología para la
innovación de procesos logísticos basada en herramientas Lean, la cual después de la aplicación, se
espera como resultado directo de la metodología LEAN que se reduzcan costos logísticos gracias a
la eliminación de actividades qua no apegan valor y cumpliendo una meta de mejoramiento del
indicador de costos logísticos sobre ventas.
Palabras clave: procesos logísticos, herramientas lean, cadena de suministro.
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36. MODELO DE OPTIMIZACIÓN DE TECNOLOGÍA DE GRUPO PARA LA FORMACIÓN DE
CELDAS DE MANUFACTURA QUE INVOLUCRE LOS FACTORES SECUENCIAS DE
OPERACIONES, FLUJO DE MATERIALES Y NIVEL DE UTILIZACIÓN DE MAQUINARIA
Autor: Mónica Patricia Romo Ojeda
Director: John Edwer Escobar Osorio, PhD
Énfasis: Ingeniería Industrial
Año: 2010
Resumen
El presente proyecto investigativo propone la formulación de un nuevo modelo más completo de
Tecnología de Grupo (TG) para el diseño de celdas de manufactura (CM); a partir del análisis de
modelos matemáticos actuales existentes, evaluando para cada modelo sus conjuntos, variables de
decisión y parámetros, con el fin de encontrar factores complementarios que en estos modelos se
manejan de manera segregada, pero cuya funcionalidad conjunta permite realizar una
representación más real de un proceso industrial. De igual manera se analizan diferentes
características que pueden contribuir a hacer un modelo más eficiente, tales como su velocidad de
convergencia. Para desarrollar de manera ordenada y sistemática el presente proyecto
investigativo; inicialmente se realizó una exhaustiva revisión bibliográfica de modelos matemáticos
de Tecnología de Grupo existentes; en complemento se evaluaron los modelos seleccionados para
la cual se desarrollaron diferentes ejercicios de prueba en lenguaje de programación AMPL
utilizando el solucionador CPLEX; finalmente de acuerdo a los resultados obtenidos con respecto a
factores críticos y otras características de eficiencia de los modelos, se desarrolla una propuesta de
formulación de un modelo matemático. El resultado esperado del presente trabajo, no solo es
mostrar la importancia que puede implicar la aplicación de la técnica de Tecnología de Grupo (TG)
a diferentes áreas productivas, sino contribuir al desarrollo de conocimiento de un tema que puede
ser estratégico para las organizaciones, ya que el éxito productivo de estas constantemente
depende de la variación y agrupación de diferentes factores y recursos, los cuales para ser
funcionalmente eficientes deben contribuir en cada una de sus características propias de manera
óptima al proceso.
Palabras clave: tecnología de grupo, celdas de manufactura, AMPL, optimización, modelación
matemática.
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37. REDISEÑO DE UNA RED DE DISTRIBUCIÓN DE PRODUCTOS DE CONSUMO MASIVO
CONSIDERANDO ELEMENTOS ESTOCÁSTICOS PARA UNA COMPAÑÍA COLOMBIANA
Autores: Jaime Mauricio Salinas Zuluaga, Julián Andrés Orozco Rodríguez
Director: John Willmer Escobar Velásquez, PhD
Énfasis: Ingeniería Industrial
Año: 2015
Resumen
El constante cambio en el entorno de los negocios en la actualidad hace que las empresas enfrenten
el desafío de ser cada vez más eficientes a fin de garantizar su supervivencia en un mercado cada
vez más competitivo y globalizado. Entendiendo que la red de abastecimiento agrupa la totalidad
de los procesos logísticos de una compañía, es natural pensar que estos procesos agregan costos a
los productos y servicios ofrecidos a los clientes, por ende al reducir estos costos inherentes de la
red se impacta directamente las unidades de la compañía. Cada vez más empresas entienden que
es de suma importancia que la red de abastecimiento este orientada desde su diseño a apoyar la
administración de la red, ya que la eficiencia de esta última depende en gran medida de la eficiencia
de los flujos que se realizan dentro de ella, por esto la evaluación frecuente del diseño de la red de
abastecimiento se hace necesaria. El presente trabajo de investigación, se inspira en la necesidad
de determinar cómo maximizar la rentabilidad de la red de abastecimiento de una compañía
fabricante y comercializadora de productos de consumo masivo de las más importantes en
Colombia, teniendo en cuenta la estocasticidad de los parámetros del modelo.
Palabras clave: cadena de abastecimiento, optimización estocástica, maximización de utilidades,
redes de distribución, rediseño de la red de distribución, diseño de red de distribución, optimización
estocástica.
45
38. UN MODELO MATEMÁTICO PARA LA ASIGNACIÓN Y ADMINISTRACIÓN DE LOS
RECURSOS EN LA OPERACIÓN MECANIZADA DE CORTE, ALCE Y TRANSPORTE DE CAÑA
DE AZÚCAR
Autor: Fabián Andrés Sánchez Jaramillo
Director: Ing. Álvaro Figueroa Cabrera
Énfasis: Ingeniería Industrial
Año: 2011
Resumen
La modelación matemática aplicada para la solución de problemas empresariales e industriales, se
ha destacado desde sus inicios hasta la actualidad por sus resultados de gran satisfacción,
permitiendo generar de esta forma economías de gran escala. Este documento presenta el abordaje
de un problema real, el cual consiste en la usencia de un fundamento matemático para la asignación
de recursos para la operación mecánica de corte, alce y transporte de la caña de azúcar. La
problemática se presenta cuando existen varios frentes de operación y premura de dar
cumplimiento a una tasa de ingreso de caña a la fábrica por cada frente, en donde el recurso es
limitado, las condiciones de operación varían y las máquinas poseen diferentes rendimientos y
costos asociados. Bajo estas condiciones se deben balancear los recursos de tal forma que se
minimicen los costos pero que a su vez se dé cumplimiento al requerimiento de ingreso de caña
para todos los frentes de operación. Mediante la aplicación de modelación matemática se da
solución al problema presentado.
Palabras clave: problema asignación de recursos, maquina agrícola, programación lineal entera
mixta, cosecha caña de azúcar.
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39. EVALUACIÓN DE PROYECTOS DE INVERSIÓN BAJO CONDICIONES DE RIESGO EN UNA
INSTITUCIÓN DE EDUCACIÓN SUPERIOR CON SEDE EN CALI
Autor: Sandra Milena Toro Castro
Director: John Willmer Escobar Velásquez, PhD
Énfasis: Ingeniería Industrial
Año: 2015
Resumen
Las empresas cuando se enfrentan a la toma de una decisión con respecto a un proyecto de
inversión desean que el panorama sea lo más acertado posible, es por esta razón que deben contar
con herramientas de apoyo como la valoración de riesgos alrededor de la inversión a utilizar en cada
proyecto. Dentro del marco empresarial ubicamos al sector educativo que es un pilar muy
importante en el desarrollo sostenible de la competitividad de nuestro país, por esta razón se ha
identificado la necesidad de evaluar un proyecto de inversión en dicho sector bajo condiciones de
riesgo, que permita un aporte al logro de la competitividad a una Institución de Educación Superior.
El desarrollo de un modelo de evaluación de proyectos bajo condiciones de riesgo permita a una
Institución de Educación Superior con sede en Cali valorar el impacto en la toma de decisiones sobre
el desempeño financiero relacionado con la apertura de un programa académico de pregrado en la
jornada diurna. Es importante determinar que el factor diferenciador de este modelo formulado es
la consideración de condiciones basadas en riesgo, ya que éste absorbe la responsabilidad de la
decisión que se tome. El modelo considera variables críticas y la determinación de la distribución de
su probabilidad. Para el desarrollo de este modelo se utilizaron las herramientas estadísticas
definidas por Crystal Ball®, así como aplicación de la técnica de simulación Montecarlo, la cual
permite la generación de valores en las variables críticas, con números aleatorios a partir de sus
funciones de probabilidad los cuales permiten obtener observaciones o experimentos de estas
variables. La aplicación de la simulación Montecarlo ha permitido realizar escenarios de las variables
más críticas de manera que se puedan determinar los rangos relativos en los cuales éstas se pueden
mover. Adicionalmente se utilizó la herramienta OptQuest de Crystal Ball® para optimizar la
composición accionaria del proyecto, se analizan tres (3) escenarios basados en los procesos de
optimización como son: Minimizando el Coeficiente de Variación del VPN en Riesgo, Minimizando
la Desviación Estándar del VPN en Riesgo y Maximizando el Valor Esperado del VPN en Riesgo.
Palabras clave: riesgo, modelo de evaluación de proyectos de inversión, sector educativo,
simulación montecarlo, crystal ball.
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40. UN MODELO DE ESTADÍSTICA INDUSTRIAL PARA EL MANTENIMIENTO PREDICTIVO DE
MOTORES DIESEL
Autor: Álex Amed Valencia Rojas
Director: Ing. Germán Córdoba Barahona
Énfasis: Ingeniería Industrial
Año: 2012
Resumen
La presente investigación propone un modelo de estadística industrial para el mantenimiento
predictivo de motores diésel. La propuesta de grado tiene como aportes fundamentales, el capital
humano compuesto por el autor, expertos nacionales e internacionales del área automotriz, el
aporte estadístico del director de trabajo de grado y la moderna infraestructura tecnológica del
SENA. La convergencia de equipos de mantenimiento preventivo en la operación de un motor diésel
en estado ralentí, esto es, sin carga, determina una metodología general que asocia señales tomadas
directamente por el computador del motor, con respecto a las señales capturadas por los sensores
de equipos de mantenimiento predictivo: analizador de vibraciones, cámara termográfica, medidor
ultrasónico. En una primera fase, los cuatro expertos, bajo el esquema DELPHI, identifican las
variables predictivas más relevantes, así como la ubicación correcta de los sensores y su probable
interrelación. Un diseño electrónico interconecta señales del motor, con señales predictivas, para
su posterior captura y procesamiento en un equipo de cómputo. Un análisis de correlación y un
posterior análisis de regresión, demuestran que hay una relación muy fuerte entre las señales
computarizadas del motor, con respecto a la señal medida por el analizador de vibraciones instalado
en sentido perpendicular al exosto. Del análisis de homogeneidad implementado a través del
software EXPERT FIT, se colige que la red neuronal tipo PERCEPTRÓN, simula satisfactoriamente los
valores tomados realmente en terreno por el analizador de vibraciones, validando así que es posible
aplicar la metodología propuesta, para predecir futuras fallas en un motor diésel, sin que los
pequeños empresarios tengan que recurrir a onerosas inversiones en compra de sofisticada
tecnología de vibraciones, debido a que las mediciones efectuadas, generan unos gráficos, que son
cruzados contra gráficos patrón aceptado por los expertos.
Palabras clave: mantenimiento predictivo, análisis de vibraciones, motores diésel, motores de
estado ralentí, análisis de homogeneidad, gráficos de control, análisis de correlación, análisis de
regresión.
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41. PARAMETRIZACIÓN DE COSTOS DIRECTOS E INDIRECTOS DE PROYECTOS DE
CONSTRUCCIÓN DE VIVIENDA, PARA MEJORAR EL TIEMPO DE ESTUDIO DE PRE-
FACTIBILIDAD ECONÓMICA EN EMPRESAS DEDICADAS A CONSTRUCCIÓN DE VIVIENDA
Autor: Luis Carlos Vergel Bernal
Director: Ing. William Javier Fajardo Kudeiro
Énfasis: Ingeniería Industrial
Año: 2014
Resumen
El presente proyecto muestra la necesidad que tiene la Constructora Bolívar Cali en agilizar la etapa
de pre-factibilidad de los proyectos, si se quiere mejorar la competitividad en un mercado y operar
dentro de los estándares modernos de productividad. Así es como se plantea la creación de la
herramienta “PresBo”, la cual busca que con unos pocos datos entregar unos costos directos e
indirectos con una variación inferior al 5%, logrando errores promedios absolutos inferiores al 2%.
Esta herramienta nace de estudio de datos de 10 tipos de obras que ha construido Constructora
Bolívar Cali, analizando que parámetros hacen que un proyecto cueste diferente a otro y así hallar
los parámetros necesarios para establecer los costos directos de un proyecto, separando los costos
directos de la obra en tres grandes rubros: obra negra, acabados y urbanismo. También se plantean
unos factores para determinar los costos indirectos de los proyectos. Después de construir la
herramienta se procede a comparar estos resultados con tres proyectos que se están en etapa de
factibilidad actualmente, los cuales ya tienen un presupuesto detallado y una proyección de costos
indirectos definida; al finalizar esta comparación se llega a resultados satisfactorios con una
herramienta que disminuye el tiempo que se utiliza en el análisis de pre-factibilidad de periodos
entre quince a cuarenta y cinco días a tan solo un día.
Palabras clave: análisis de pre-factibilidad, parametrización, costos directos, costos indirectos,
construcción de viviendas.
49
42. MODELOS DE LOCALIZACIÓN DE VEHÍCULOS CON FLOTA HETEROGÉNEA EN LA
ATENCIÓN DE EMERGENCIAS MÉDICAS
Autor: Pablo Zapata Murillo
Director: María Gulnara Baldoquin, PhD
Énfasis: Ingeniería Industrial
Año: 2015
Resumen
Los servicios de emergencias médicas exigen una alta calidad en sus procesos. La localización de las
ambulancias en cierta área de cobertura es uno de los procesos determinantes para reducir el
tiempo de espera de un paciente e iniciar la atención médica. Se han desarrollado diversos modelos
para la localización de ambulancias, bajo diversos criterios de optimización y restricciones que se
ajustan a las necesidades y características de diferentes sistemas de emergencias en el mundo. En
este trabajo se proponen cuatro variantes de modelos de Programación Lineal Entera Mixta para la
localización de vehículos con flota heterogénea en la atención de emergencias médicas, teniendo
en cuenta los requerimientos operacionales de una empresa de servicio médico asistencial en Cali,
Colombia. Los modelos propuestos no se ajustan exactamente a ninguno de los encontrados en la
literatura. La implementación de los modelos se hizo con el software Gurobi y el lenguaje de
modelado AMPL. En la validación de los modelos se utilizaron datos reales de la empresa objeto de
estudio. Los resultados son comparados entre sí empleando una adaptación del concepto de
Preparedness.
Palabras clave: localización de vehículos, optimización, programación lineal entera mixta, AMPL,
preparedness.
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Resúmenes Trabajos de Grado en el Énfasis en Ingeniería de Sistemas y Computación
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43. APLICACIÓN DE TÉCNICAS DE VISIÓN ARTIFICIAL PARA LA INSPECCIÓN VISUAL DE
RECUBRIMIENTO DE CABLE
Autor: Albeiro Aponte Vargas
Director: Hernán Darío Benítez Restrepo, PhD
Énfasis: Ingeniería de Sistemas y Computación
Año: 2012
Resumen
Actualmente, las empresas para cumplir con las normas internacionales de calidad y poder acreditar
sus procesos y productos, se apoya en herramientas computacionales como la inspección visual
automática. Este proyecto aporta en esta misma línea el diseño e implementación de un sistema de
inspección visual offline de cortes transversales de cables, para medir parámetros como diámetro
interno y externo y espesor de paredes; a partir de estos calcular área, ovalidad y concentricidad de
un cable. Para ello se realizó un estudio sobre hardware y software que debe componer un sistema
de medición de cables dejando como resultados los criterios para seleccionar la cámara, la óptica y
la iluminación, además del diseño y construcción de una máquina que permita integrar los
elementos de visión seleccionados. A nivel de software se implementó el proceso de calibración de
cámaras para garantizar la precisión en la medición, también se implementó los pasos necesarios
del procesamiento digital de imágenes para la medición, utilizando el lenguaje de programación C++
y la librería de visión por computador OpenCV. El sistema se evaluó utilizando dos conjuntos de
pruebas, en el primero se utilizó imágenes sintéticas generadas en PovRay, los resultados muestran
una exactitud menor al 1% en la medición del diámetro para los tipos de cables RG, RLA y DT. La
exactitud en la medición del espesor fue más alta y variable en los tres tipos de cables medidos, en
RG se obtuvo una exactitud en el espesor máximo de 2; 45% mientras que RLA del 6; 23%. Para el
segundo conjunto de pruebas se efectuaron 5 experimentos utilizando 15 págenes de cables reales
tipo RG por experimento, dando como resultados una precisión del 0; 4% en la medición del
diámetro, mientras que la precisión del espesor máximo fue del 2%. El sistema de inspección de
cables cuenta con una interfaz gráfica, permitiendo al usuario final una interacción amable, sencilla
e intuitiva del software. Además, el software cuenta con la opción de generar reportes y gráficos
alrededor de las mediciones de los cables
Palabras clave: procesamiento digital de imágenes, inspección visual automática, recubrimiento
de cable, inspección en la calidad dimensional, visión por computador.
52
44. TOWARDS AN EPISTEMIC CONCURRENT CONSTRAINT PROGRAMMING FRAMEWORK
Autor: Andrés Felipe Barco Santa
Director: Frank Darwin Valencia Posso, PhD
Énfasis: Ingeniería de Sistemas y Computación
Año: 2012
Abstract
Concurrent constraint programming (ccp) is a mature formalism for reasoning about concurrent
systems that exhibit a constrained behavior. Spatial ccp and epistemic ccp are two novel variants of
ccp currently being developed by Knight and Valencia. The variants model systems with spatial
hierarchies of group information and knowledge. These systems are ubiquitous due to the advent
of social networks and cloud computing where agents may share certain information with certain
groups. This paper introduces an interpreter for these extensions that we call k-stores. The
interpreter is a Prolog implementation of the operational semantics of the languages allowing the
programmer to simulate distributed information systems. The main feature consists of an
implementation of a spatial (distributed) store that allows epistemic information in it. The system
supports the specification of (named) processes along with the ccp classic primitives, namely, ask
and tell operations. The declarative view of processes is inherited from the ccp extensions. The
orthogonal implementation of the local space abstraction and the epistemic constraint system
makes further extensions possible. Special attention is paid to the representation of distributed
knowledge and common knowledge.
Keywords: concurrent constraint programming, epistemic logic, spatial logic, distributed
information, knowledge, prolog, process calculi, programming tools.
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45. ENRUTAMIENTO EN REDES DE SENSORES INALÁMBRICOS UTILIZANDO ALGORITMOS
BIOINSPIRADOS
Autor: Juan Carlos Blandón Andrade
Director: Jesús Alfonso López Sotelo, PhD
Énfasis: Ingeniería de Sistemas y Computación
Año: 2011
Resumen
En este trabajo se presenta una alternativa de solución para el problema de enrutamiento de una
red de sensores inalámbricos basada en un paradigma de los sistema Bioinspirados conocido como
inteligencia de enjambres, debido a que dicho paradigma se ha aplicado con éxito a otros problemas
de enrutamiento, por ejemplo, el agente viajero y enrutamiento para redes de datos. El
enrutamiento en una red de sensores inalámbricos puede ser modelado como un problema de
optimización de activación de nodos sensores, distancia entre nodos y energía consumida en
transmisión y recepción de datos. En la solución que de describe a continuación existe un nodo
origen y un nodo destino y el espacio de búsqueda, donde se mueven los agentes, esta dado por el
conjunto de posibles rutas o caminos que comunican estos dos nodos. Los resultados obtenidos
demuestran que este paradigma ayuda a mejorar el desempeño de las redes de sensores
inalámbricos, alargando su vida útil, también mejorando su conectividad, cobertura y escalabilidad.
Palabras clave: comunicaciones, red de sensores inalámbricos, nodos, algoritmos de enrutamiento,
algoritmos bioinspirados, inteligencia de enjambres.
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46. UN MODELO DE VISUALIZACIÓN PARA SEÑALES ACÚSTICAS DE LA VOZ
Autor: Sandra Patricia Cano Mazuera
Director: Gloria Inés Álvarez Vargas, PhD
Énfasis: Ingeniería Sistemas y Computación
Año: 2012
Resumen:
Representar las señales acústicas de la voz es difícil debido a la dimensionalidad de los datos que
provienen de estas señales. La importancia de representar aspectos de la voz es que puedan servir
de apoyo en el entrenamiento de la pronunciación. Se construyó un modelo de visualización para
señales acústicas de la voz a partir de la evaluación de tres (3) técnicas no lineales, propuestas como
otra alternativa para representar las señales acústicas de la voz. El modelo es una composición de
las técnicas con mejores resultados obtenidos, las cuales reducen la dimensionalidad de los datos y
proyectan un número de aspectos de la voz de las vocales del español a través de características
gráficas como: Color, tamaño, posición, forma y etiqueta.
Palabras clave: modelo de visualización, entrenamiento de la pronunciación, técnicas de
visualización, mapas auto‐organizados, gráficas de recurrencia, redes de hopfield, visualización,
señales acústicas.
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47. INFERENCIA GRAMATICAL EN AUTÓMATAS NO DETERMINISTAS
Autor: Alfredo Gómez Calvache
Director: Gloria Inés Álvarez Vargas, PhD
Énfasis: Ingeniería de Sistemas y Computación
Año: 2014
Resumen
En este trabajo se presenta un método de inferencia gramatical, que aporta al estudio de los NFAs
cuya inferencia es de mayor complejidad con respecto a la inferencia sobre los DFAs. Este método
de inferencia es basado en mezcla de estados y se realiza sobre una nueva subclase de NFAs, llamada
autómatas de estado .finito residuales sin ambigüedad (URFSA) que es la intersección de las
subclases (de NFAs) RFSA y UFA. Para cualquier lenguaje regular L se de.ne el URFSA objetivo
minimal respecto al número de estados, basado en la noción de lenguaje residual primo y
pseudoprimo, así como también la muestra característica asociada, cuyo cardinal es polinomial en
el tamaño del DFA mínimo que reconoce L. Se describe un algoritmo que puede construir el URFSA
objetivo desde su matriz básica. Además, se muestra un algoritmo de inferencia, sobre la nueva
subclase, que permite obtener el URFSA objetivo de un lenguaje regular L, dada cualquier muestra
que contenga la muestra característica de L.
Palabras clave: inferencia gramatical, autómatas finitos sin ambigüedad (UFA), autómatas de estado
finito residuales (RFSA), autómatas de estado finito residuales sin ambigüedad (URFSA).
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48. ANÁLISIS COMPARATIVO DE DIFERENTES TÉCNICAS DE INTELIGENCIA COMPUTACIONAL
EN LA CLASIFICACIÓN DE TIPOS DE CONSUMO RESIDENCIAL DEL AGUA
Autor: María Del Mar Góngora Valencia
Director: Jesús Alfonso López Sotelo, PhD
Énfasis: Ingeniería de Sistemas y Computación
Año: 2011
Resumen
El estudio de los consumos residenciales del agua provee información importante para determinar
en qué micro componentes las personas gastan el agua y así establecer planes de conservación de
este recurso. Es por ello, que en las últimas décadas se han investigado distintos métodos que tienen
por objetivo el análisis e interpretación de los tipos de uso del agua sin embargo, debido a la
variabilidad en volumen, intensidad y duración que estos presentan, aún existe ambigüedad en cuál
es la mejor técnica para su clasificación. En este trabajo se presenta una comparación entre
diferentes técnicas inteligentes utilizadas para clasificar los usos del agua con el objetivo de
constatar cual es la de mejor desempeño y presentar una solución software con la técnica
seleccionada.
Palabras clave: micro componentes, usos del agua, sistema inteligente, redes neuronales,
clasificador difuso, clasificación de patrones.
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49. MODELING A CELLULAR TRANSMEMBRANE SIGNALING SYSTEM THROUGH INTERACTION
WITH G-PROTEINS BY USING CONCURRENT CONSTRAINT PROCESS CALCULI
Autor: Diana Patricia Hermith Ramírez
Director: Camilo Rueda Calderón, PhD
Énfasis: Ingeniería de Sistemas y Computación
Año: 2011
Abstract
The cell-membrane contains many receptors which are responsible for interacting with diverse
signaling molecules and recognize external information that affects the behavior in a cell. Each
receptor detects specific molecules that may bind to it, which activates signaling pathways that
regulate molecular mechanisms, the flow and the processing of biochemical information. There is a
special class of receptors called the G protein-coupled receptors (GPCRs). These interact with their
respective G Proteins to induce intracellular signaling. In this thesis we studied biological scenarios
in the context of signaling biochemical networks. First, we model the system of the interactions of
the G Proteins and GPCRs and second, the intracellular processes in the glycogen breakdown
pathway. We use the nTCC calculus a non-deterministic temporal extension of Concurrent
Constraint Programming (CCP) for representing the reactions in these biological systems. To include
quantitative information about the duration of the interactions and the propensity of these ones,
we introduce the stochastic behavior. The nTCC processes of our models were simulated with the
tool BioWayS, an interpreter written in Mozart-Oz. A salient feature of this system for biologists
since they can observe the reaction of the system when parameters are adjusted. Starting from an
abstract model, we build refinements adding further details coming from experimentation, from
analytical solutions taken from the scientific literature, or from abstract assumptions assumed by a
theoretical biological reasoning. Our model focuses on qualitative patterns of the time evolution of
the key components. If the molecules concentrations and rate constants are widely available the
model parameters can be estimated in an easy and modular way to fit experimental data, thus
obtaining a predictive model. The integrated viewpoint of our method allows interesting
interpretations of the system over three domains of interaction in a range of stimuli that can be
explored systematically. The advantages of our approach are the model can be extended when more
information is available; qualitative and quantitative information can be represented by means of
probabilistic constructs of the language. The purpose of studying signal transduction was to
understand how the components in a signaling cascade work together as a system to direct cellular
responses to changes in the extracellular environment. We found interesting behaviors about how
a cell responds to external signals over a range of spatio-temporal operating conditions.
Keywords: concurrent constraint process calculi, NTCC, G proteins, intracellular signaling, signaling
pathways, cellular transmembrane signaling, systems biology, computational modeling, formal
modeling.
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50. IMPLEMENTACIÓN DE UNA TÉCNICA DE NATURAL FEATURE TRACKING (NFT) PARA UNA
APLICACIÓN DE REALIDAD AUMENTADA SIN MARCADORES
Autor: Diego Fernando Loaiza Buitrago
Director: Andrés Adolfo Navarro Newball, PhD
Énfasis: Ingeniería de Sistemas y Computación
Año: 2015
Resumen
La realidad mezclada aumenta la percepción y la interacción del mundo real. El proceso fundamental
en la realidad mezclada es la detección y consiste en la captura y el rastreo de la posición del objeto
real. Posteriormente, el registro superpone el contenido digital en la escena real. La realidad
mezclada sin marcadores es posible gracias al rastreo de características naturales la cual aprovecha
rasgos naturales del objeto real y rastrea la posición y la orientación de un objeto en una secuencia
de video. Sin embargo, presenta retos en cuanto al uso de recursos computacionales, condiciones
ambientales, y condiciones de uso como oclusión, alejamiento (escalado) y rotaciones. El objetivo
de la presente investigación es integrar un sistema interactivo para el Museo de América en Madrid
empleando un objeto real que pertenece al avatar del guerrero Tlingit. Este objeto corresponde a la
réplica de un casco de guerra Tlingit el cual tiene que ser detectado por una cámara RGB sin la ayuda
de marcadores. El casco es usado para mostrar información y conectar el avatar al mundo real. Con
el fin de lograr esta detección, se compararon técnicas de detección de características basadas en
visión por computadora. Algunas técnicas usadas previamente en realidad mezclada no ofrecieron
el desempeño deseado al ser afectadas en gran medida por las condiciones de distancia e
iluminación. De esta forma, la principal contribución fue la de integrar clasificadores en cascada,
normalmente usados en detección de rostros, en la detección del casco y de esta forma informar el
flujo de la aplicación de realidad mezclada. Se encontró que dichos clasificadores se adaptan mejor
a las condiciones ambientales del museo y ofrecieron mejores tasas de reconocimiento. Al
momento, el casco Tlingit es capaz de mostrar cuatro piezas de información, cada una asociada a
un lado del casco. Se consiguió un tiempo de reconocimiento de aproximadamente 6 segundos por
cara y se usó una región de interés para descartar falsos positivos. Los clasificadores en cascada
requieren entrenamiento previo, miles de imágenes en algunos casos, dependiendo de la
complejidad del objeto a detectar. El etiquetado de imágenes positivas para el entrenamiento suele
ser un proceso dispendioso, que se ha logrado agilizar aquí gracias a la adaptación que se hizo de
un programa existente.
Palabras clave: realidad aumentada, rastreo de características naturales, procesamiento digital de
imágenes.
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51. ESTUDIO COMPARATIVO DE DESARROLLO FORMAL UTILIZANDO EL MÉTODO B Y
DESARROLLO DBC (DESIGN BY CONTRACT) CON JML
Autor: Juan Carlos Martínez Arias
Director: Néstor Cataño Collazos, PhD
Énfasis: Ingeniería de Sistemas y Computación
Año: 2011
Resumen
En el campo de la ingeniería de software, el desarrollo forma se ha convertido en una alternativa,
especialmente para aquellas aplicaciones de sistemas críticos de seguridad y la precisión se vuelve
un aspecto central en la ejecución de las mismas. Uno de los campos donde el desarrollo formal de
software puede ser de gran utilidad, es aquel relacionado con las redes sociales. En los últimos anos
el auge de las redes sociales ha permitido a millones de personas utilizar una forma alternativa para
compartir con amigos y familiares en cualquier parte del mundo sus vivencias y estilo de vida. Esta
situación ha generado que los aspectos de la privacidad y seguridad en las redes sociales se
conviertan en un tema crítico en este tipo de sistemas, por lo que los métodos formales de
desarrollo se software pueden ser de gran utilidad para garantizar el cumplimiento de las
características de privacidad y seguridad necesarias en este tipo de aplicaciones. En este trabajo se
presenta un estudio comparativo entre dos diferentes estilos de desarrollo formal de software: El
Método B y el enfoque de “diseño por contrato” que se utiliza con el lenguaje de especificación
formal Java Modeling language (JML). Para llevar a cabo el comparativo, se desarrolló la estructura
principal (Core) de una aplicación de una red social implementada en java y especificada con JML.
El comparativo de estos dos métodos de desarrollo formal de software, permitió estudiar las
ventajas de cada uno de ellos, las diferencias entre estos enfoques de desarrollo formal y en cuáles
circunstancias se pueden aprovechar mejor sus características. El principal aporte de este proyecto
es la definición de una propuesta para el desarrollo formal de software utilizando de manera
conjunta, tanto el Método B como el enfoque de diseño por contrato con JML (B + Design by
contract), la cual fue la metodología para el desarrollo de software que se presenta en este
documento.
Palabras clave: desarrollo formal de software, métodos formales, método B, diseño por contrato,
java modeling language (JML), redes sociales.
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52. RECUPERACIÓN BASADA EN CONTENIDO DE ARCHIVOS DE SONIDO EN FORMATO MPEG-
7 SOBRE ORACLE MULTIMEDIA
Autor: Mario Julián Mora Cardona
Director: Gerardo Mauricio Sarria, PhD
Énfasis: Ingeniería de Sistemas y Computación
Año: 2013
Resumen
Los buscadores de Internet han tenido un avance representativo en la última década. Sin embargo,
no todas las consultas se pueden hacer de una forma intuitiva. Si tomamos la música, por ejemplo,
la búsqueda de un sonido o una canción es una tarea difícil: si queremos buscar una canción que
escuchamos ayer, de la que no recuerda mucho pero sí recuerda que había una guitarra , tenía un
ritmo como una balada, que tuvo un comienzo suave, pero al final fue rápido, y el último sonido era
un platillo, y escribimos todas esa características en Google, la respuesta no sería la esperada (un
montón de páginas web que no tienen nada que ver con lo que queremos) o tal vez Google no es
capaz de obtener ninguna respuesta. Esto se debe a que los métodos actuales de búsqueda no son
apropiados para esta área del conocimiento. Este trabajo pretende contribuir a la realización de ese
tipo de consultas dentro de un área específica como la MIR (Music Information Retrieval), mediante
la entrega de un objeto (tipo dato) en el gestor de bases de datos Oracle que soporta en su interior
un archivo de sonido en estándar MPEG-7. Las consultas permitidas son tipo textual y los datos
internos al archivo deben estar anotados en una estructura particular a la jerarquía estándar.
Palabras clave: MIR, búsqueda de sonidos, recuperación de datos multimedia, recuperación basada
en contenido, metadatos multimedia, audio.
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53. MODELO COMPUTACIONAL PARA DETECCIÓN DE UN TIPO DE ERROR EN LA
PRONUNCIACIÓN DE VOCALES DE LENGUA NASAYUWE EMPLEANDO TÉCNICAS DE
RECONOCIMIENTO DE PATRONES.
Autor: Roberto Carlos Naranjo Cuervo
Director: Gloria Inés Álvarez Vargas, PhD
Énfasis: Ingeniería de Sistemas y Computación
Año: 2011
Resumen
El pueblo indígena Nasa, es la segunda etnia más numerosa de Colombia. Esta cultura se ha visto
enfrentada a cambiar sus costumbres, formas de pensar y educar debido a causas como el
asentamiento de otras comunidades en su territorio o a que el sistema educativo actual no ha sido
pensado para incorporar elementos de su lengua. Gran parte del conocimiento Nasa está soportado
en la tradición oral, que es principalmente manejada por los mayores de la comunidad. Para la
Comunidad Nasa, el lenguaje hablado es el más antiguo medio de comunicación, por lo que es su
principal medio de trascendencia. La comunidad Nasa actualmente está perdiendo paulatinamente
el uso de su lengua, a pesar que se han realizado esfuerzos para mantener su tradición oral en el
tiempo, dentro de los esfuerzos más significativos ha sido la unificación del alfabeto Nasa, que
definió representaciones simbólicas de la lengua Nasa Yuwe. El alfabeto Nasa define cuatro vocales
básicas (i, e, a, u), que se pueden pronunciar como vocales orales y vocales nasales. Además, cada
vocal puede generarse en forma básica, glotal, aspirada o alargada, en total encontramos 32
vocales, 16 orales y 16 nasales. Esta subdivisión tan amplia de las vocales introduce una mayor
dificultad a la hora de su pronunciación, ya que una vocal oral aspirada se pronuncia diferente de
una oral alargada y de una oral glotalizada, así mismo ocurre con las vocales nasales. En la práctica
sucede que pronunciar una vocal oral aspirada /A’/, es diferente que pronunciar una vocal A nasal
aspirada /Ā’/, en términos semánticos significan cosas diferentes dentro del contexto de una
palabra, lo que hace que una mala pronunciación pueda alterar el significado del mensaje que desea
trasmitir. En este trabajo se desarrollan modelos computacionales para las 32 vocales de la lengua
Nasa yuwe con el propósito de identificar la confusión que se presenta al pronunciar una vocal en
lugar de otra dentro de una palabra de la lengua, esto sucede en el contexto de una aplicación de
apoyo al aprendizaje de la pronunciación de la lengua. Los criterios a tener en cuenta son la
sensibilidad, especificidad y la exactitud, parámetros que van a permitir seleccionar aquellos
modelos que mejor acepten pronunciaciones correctas y rechacen las incorrectas.
Palabras clave: corrección de la pronunciación, modelo de clasificadores, vocales de la lengua nasa
yuwe.
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54. FORMAL VERIFICATION OF AN EVENT-B TO JML TRANSLATION
Autor: Shigeo Armando Nishi Lozano
Director: Néstor Cataño Collazos, PhD
Énfasis: Ingeniería de Sistemas y Computación
Año: 2015
Abstract
Formal verification of software is an academic and industrial need today. Some methods for formal
verification are better suited for model validation while other approaches like design-by-contract
are closer to code. EventB2Java is a tool that renders Event-B machines closer to a JML-annotated
Java class implementation. The Event-B to JML translation, which is the matter of this thesis, is
implemented in the core of the EventB2Java tool. The work of this thesis is important because it
proves that the core functionality of the EventB2Java tool is correct. This tool has successfully been
used in the formal development of Android applications, the code generation of various searching
algorithms, and the testing of a safety-critical application.
Keywords: formal verification, event-B, JML, Coq Proof Assistant, theorem prover, semantic
embedding.
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55. MULTIMEDIA INTERACTION WITH NTCC
Autor: Yamil Salim Perchy Bocanegra
Director: Camilo Rueda Calderón, PhD
Énfasis: Ingeniería de Sistemas y Computación
Año: 2013
Abstract
Musical phenomena are the most formally studied subset of the fine arts in our present time. From
mathematical formalization to psychological analysis onto computer models are among the traces
the scientific community has taken to explore music. One such formalism applied to model music is
called NTCC, a constraint-based process algebra where operators are part of programs that may
behave as musical agents. This work is aimed to provide a solid framework for interacting,
constructing and deducting musical properties from and interpretation of a previously known score.
The method is divided into two parts, an interactive construction of an NTCC process from executed
musical events through the program ANTESCOFO and a model checking module for the output. A
communication scheme between the two parts is implemented and documented, and finally an
example with a musical piece is given along with analysis of its results.
Keywords: music composition, formal model, process calculus, NTCC.
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56. IMPLEMENTACIÓN DE UN PROPAGADOR GLOBAL PARA PROBLEMAS DE CUBRIMIENTO
DE ÓRDENES PARCIALES (CORPAC)
Autor: Clara Rosa Ramírez Albornoz
Director: Gerardo Mauricio Sarria, PhD
Énfasis: Ingeniería de Sistemas y Computación
Año: 2012
Resumen
Un orden parcial es una relación binaria (≤) sobre un conjunto P, la cual es reflexiva, anti simétrica
y transitiva. El problema que se ataca en esta tesis es el cubrimiento de órdenes parciales. Dado un
conjunto de órdenes parciales, se quiere encontrar otro orden parcial que cubra el mayor número
de órdenes dado. Este problema es un problema intratable (es decir, no existe una solución
polinomial para este problema), pues es una generalización del problema de remover ciclos de un
grafo dirigido de manera óptima. La solución que se propone está basada en el uso de programación
por restricciones. En programación por restricciones el problema se resuelve combinando dos
procesos: propagación y búsqueda. En propagación se eliminan alternativas que no llevan a ninguna
solución. En búsqueda se escoge la alternativa que promete ser más efectiva en el hallazgo de la
solución. La contribución de esta tesis es un algoritmo de propagación, que ayuda a eliminar de
manera más efectiva alternativas que no cumplen con los requerimientos, en el proceso de
solucionar problemas de cubrimiento de órdenes parciales, utilizando programación por
restricciones.
Palabras claves: programación por restricciones, problema de satisfacción por restricciones,
propagador, orden parcial, restricción global.
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57. SMART ANONYMIZATION THROUGH CONSTRAINTS (SAC)
Autor: Víctor Alfonso Rivera Zúñiga
Director: Camilo Rueda Calderón, PhD
Énfasis: Ingeniería de Sistemas y Computación
Año: 2011
Abstract
Owners of online social networks are increasingly sharing potentially sensitive information about
users and their relationships with advertisers, application developers, and data-mining researches.
This information is of significance importance in various applications domains such as marketing,
psychology, epidemiology and homeland security. In the area of marketing, it is an accepted fact
that the analysis of social networks has made commerce more profitable. Privacy on social networks
is typically protected by anonymization. It is now accepted that current approaches to
anonymization are not sufficient for ensuring privacy when dealing with social networks [?]. The
fundamental problem is that even though there can be millions of people participating in a social
network, each has a relatively unique relationship with his/her neighbors. This uniqueness can be
exploited in order to identify the participants in the network. Smarter anonymization techniques
are based on the modification of the original network by adding fake links. While it is a true that this
makes the identification of the individuals harder, it is also true that the information of the social
network is deteriorated. We introduced the NetDegree global constraint whose purpose is to
eliminate non-viable alternatives in the process of finding a good trade-off between protection of
data and quality of the information represented by the network.
Keywords: social networks, anonymization methods, constraint programing, constraint satisfaction
problem, global constraint.
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58. INVALIDATION OF NETWORK DYNAMICS
Autor: Diego Fernando Ruiz Solarte
Director: Jorge Finke Ortiz, PhD
Énfasis: Ingeniería de Sistemas y Computación
Año: 2012
Abstract
Models of discrete event systems combine ideas from control theory and computer science to
represent the evolution of event–driven processes. We formalize a notion of the invalidation of
models presumed to describe dynamics on networks, and introduce an algorithm to evaluate a wide
class of discrete event systems with an invariant and stable network state. The algorithm returns
the value true, if according to the proposed notion of invalidation, the evolution of empirical
observations is inconsistent with the stability properties of the model. To illustrate the approach
we model a generic decision–making and allocation process of agents across the nodes of a network
in which the marginal utility of assigning agents to particular nodes rests on the well–known concept
in economy theory of the law of diminishing returns.
Keywords: discrete event systems, ideal free distribution, invalidation of models, lyapunov
functions, network dynamics.
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59. INCORPORACIÓN DE TÉCNICAS ALTERNATIVAS DE INTERACCIÓN EN UN LIBRO DE
REALIDAD AUMENTADA
Autor: Deivy Andrés Velasco Álvarez
Director: Andrés Adolfo Navarro Newball, PhD
Énfasis: Ingeniería de Sistemas y Computación
Año: 2013
Resumen
Los libros de Realidad Aumentada (RA) tienen un gran potencial en el área de la educación. Así pues,
estos libros ofrecen la siguiente forma de interacción en donde el usuario abre una página y allí un
patrón impreso es leído por una cámara y este inicia el despliegue de una animación o una imagen
complementaria al texto, que es mostrada superpuesta en la página. Sin embargo, los libros de RA
tienen ciertas limitaciones. En esta tesis se solucionaron varias de estas limitaciones, como son:
facilidad en la creación de múltiples libros; incorporación de formas de interacción adicionales
diferentes a pasar una página; despliegue de diversos tipos de datos. De este modo, se implementó
un sistema el cual pudiera gestionar la creación de múltiples libros de RA utilizando distintos tipos
de técnicas y tecnologías de computación, computación visual e interacción humano computador.
El resultado se validó técnicamente con un libro de prueba que mostró resultados prometedores. A
futuro, es necesario realizar pruebas con múltiples usuarios, incorporar más formas de interacción
y cambiar los patrones abstractos requeridos para la realidad aumentada en esta implementación
a formas más naturales.
Palabras clave: realidad aumentada, libros de realidad aumentada, interacción humano
computador, gestos corporales.
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60. DETECTION OF DEFECTS IN POLYURETHANE FABRICS BASED ON COMPUTER VISION
TECHNIQUES
Autor: Rafael Ángel Villegas Miranda
Director: Hernán Darío Benítez Restrepo, PhD
Énfasis: Ingeniería de Sistemas y Computación
Año: 2015
Abstract
Quality inspection is one of the most important aspects of modern industrial manufacturing of
textiles. Nonetheless, at some companies this inspection is manual, expensive, and oversights
defects in textiles. These issues have a negative impact on companies' productivity. The purpose of
this applied research project is to detect the most costly defects that occur in fabrics made from
polyurethane, by using computer vision and analysis of digital images obtained in controlled
environments. The objects of interest in these images correspond to cloth cuttings used to
manufacture car chairs. There are two topics to be addressed in this work. These are the automatic
classification of cloths and detection of defects in fabrics. Genetic algorithms find the optimal
parameters in Gabor filter banks. Receiving operating curve (ROC) and area under curve (AUC) are
the figures of merit used for evaluate the performance of the proposed system with respect to
manually segmented images. Results show that the computer based systems accomplishes true
positive rates greater than 90% for the inspected fabric types.
Keywords: computer vision, automated vision system, textiles, digital image processing, fabric
defects, textile fabrics.
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61. MÁQUINA VIRTUAL JNTCC
Autor: Misael Viveros Castro
Director: Carlos Alberto Olarte Vega, PhD
Énfasis: Ingeniería de Sistemas y Computación
Año: 2014
Resumen
La máquina virtual jNtcc es una herramienta desarrollada en Java para el cálculo Ntcc, la cual
permite observar la ejecución de los sistemas modelados a través de la evolución de las trazas. Para
su construcción se emplearon más de cinco mil líneas de código sin incluir el Lex y Parser. Consta de
un diseño paramétrico que permite intercambiar de motor de restricciones, un diseño flexible para
adicionar nuevos operadores sin alterar la funcionalidad de la máquina virtual. También Cuenta con
un lenguaje de alto nivel con todos los operadores de la semántica del cálculo Ntcc incluyendo las
variantes de Star y Bang. Además no utiliza ningún método aleatorio o probabilístico para realizar
la escogencia en el operador Choice, dado que está se realiza en utilizando el no-determinismo de
los hilos de Java.
Palabras clave: máquina virtual, java, cálculo ntcc, variantes star y bang, operador choice.
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62. METODOLOGÍA PARA DESARROLLO DE SOFTWARE FORMAL PARA COMUNIDADES
ONLINE
Autor: Flor Ángela Zurita Ayala
Director: Néstor Cataño Collazos, PhD
Énfasis: Ingeniería de Sistemas y Computación
Año: 2012
Resumen
La adopción masiva de las redes sociales y sus servicios, impone como reto brindar seguridad y
privacidad a los datos confidenciales de los miles de usuarios de estas plataformas. Una de las
características de los sitios de redes sociales, que origina riesgos de privacidad, es la apertura de
estas plataformas a los plug-ins desarrollados por terceros. Los plug-ins, populares por que
enriquecen la experiencia de navegación de los usuarios, son objetivo de ataques debido a que por
medio de ellos se puede acceder a los datos de los usuarios de los sitios de redes sociales y al ser
implementados por desarrolladores de todos los niveles, posiblemente, pocos integran desde el
inicio del ciclo de desarrollo los requerimientos de privacidad necesarios.
Implementar una metodología para el desarrollo de plug-ins de redes sociales que integre técnicas
y herramientas formales permitirá implementar plug-ins que garanticen funcionalidad y que
disminuyan los riesgos de privacidad; construyendo así aplicaciones de alta calidad en las cuales
usuarios y proveedores pueden confiar. En este trabajo se presenta SocialNet, una metodológica
que incorpora métodos formales a las metodologías tradicionales de desarrollo de software para
plug-ins de redes sociales. La metodología sirve como una guía para que los desarrolladores
implementen plug-ins para sitios de redes sociales con propiedades de privacidad confiables usando
técnicas formales como la especificación y verificación en el proceso de desarrollo de software. El
uso de la especificación y verificación formal, para modelar y evaluar las políticas de privacidad de
un plug-in y los procesos de negocio y requerimientos técnicos que soportan dichas políticas,
permite analizar y entender mejor estos requerimientos críticos detectando oportunamente
inconsistencias y ambigüedades que con prácticas tradicionales pueden pasar inadvertidas.
SocialNet se validó exitosamente en el desarrollo de un prototipo de un plug-in para anuncios en
Facebook que administra información sensible para los usuarios de esta red social.
Palabras clave: sitios de redes sociales, privacidad, métodos formales, especificación informales,
especificación semi-formal, especificación formal, verificación formal, ciclo de desarrollo de
software, lenguajes de especificación de interfaz de comportamiento, JML (java modeling languaje),
esc/java2, plug-ins de sitios.
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Resúmenes Trabajos de Grado en el Énfasis en Ingeniería Electrónica
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63. DISTRIBUCIÓN ESPACIAL DE AGENTES PARA CONTROL DE ORGANISMOS
FITOPATÓGENOS EN CULTIVOS
Autor: Edgar Francisco Arcos Hurtado
Director: Jesús Alfonso López Sotelo, PhD
Énfasis: Ingeniería Electrónica
Año: 2011
Resumen
Con el objetivo de mitigar las enfermedades de las plantas causadas por hongos fitopatógenos, este
trabajo presenta el diseño de una estrategia de control basada en un sistema multi-agente apoyada
en técnicas de agrupamiento de datos y geometría computacional. Inicialmente, el problema se
centra en monitorear un cultivo para dar un informe acerca del estado de las plantas en cuanto a
una enfermedad producida por un hongo se refiere; este procedimiento es realizado por unos
agentes simulados que representan robots exploradores, los cuales, a partir de reglas simples y
basados en la quimiotaxis bacterial, se encargan de sondear todo el terreno. Con la información
proporcionada por estos agentes exploradores se realiza un agrupamiento (clustering) de las zonas
más infectadas; posteriormente, se realiza una división virtual del terreno mediante un diagrama de
Voronoi con el cual se crean distintas regiones, donde a cada una le corresponderá una cantidad de
agentes para erradicar la enfermedad, estos agentes encargados de mitigar la enfermedad
representan unos robots fumigadores; la manera como estos agentes se distribuyen en las zonas
infectadas está basada en la distribución ideal libre con la cual se logra que el número de robots de
cada zona este acorde al tamaño de cada región y de esta manera puedan erradicar más
rápidamente la enfermedad que afecta el cultivo.
Palabras clave: sistemas multi-agente, control cooperativo, distribución ideal libre, toma de
decisiones distribuida, diagramas de voronoi, agrupamiento de datos.
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64. METODOLOGÍA PARA IMPLEMENTAR ARQUITECTURA DE INTEROPERABILIDAD BASADA
EN EL MODELO CIM PARA EPSA E.S.P.
Autores: Julián David Fernández, Carlos Andrés Guerra Osorio, Jaime Alberto Sánchez
Director: Eugenio Tamura Morimitsu, PhD
Énfasis: Ingeniería Electrónica
Año: 2014
Resumen
Las empresas del sector eléctrico han basado sus esquemas de información en varios modelos para
almacenar procesos e intercambiar datos entre sistemas, aplicaciones y compañías externas. Debido
a la variedad de formatos y atributos de los datos; la integración, actualización y mantenimiento se
ha tornado en una tarea difícil y costosa, forzando a las compañías a adoptar un formato común que
cubra todas las áreas de intercambio dentro del dominio del sector eléctrico. Por lo tanto, la
Comisión Electrotécnica Internacional (International Electromechanical Commission, IEC) ha
publicado tres estándares (IEC61970, IEC61968 e IEC62325) conocidos como el Modelo de
Información Común (Common Information Model, CIM) para sistemas de potencia. Actualmente
CIM está orientado a dos usos principales: facilitar el intercambio de información de la red de
potencia eléctrica entre compañías, y permitir el intercambio de información entre aplicaciones
dentro de la compañía. El modelo CIM es un estándar abierto que define como administrar los
elementos en un ambiente de Tecnologías de la Información (Information Tecnology, IT) que son
representados por un conjunto de objetos y relaciones que hay entre ellos. Esto se realiza con el
propósito de permitir un manejo consistente de los objetos, independiente del desarrollador o
proveedor de tecnologías. Basado en lo anterior, se establece un procedimiento práctico y
estratégico para lograr el intercambio de información en una manera coordinada entre los sistemas
de gestión de información para la Empresa de Energía del Pacifico, EPSA E.S.P., con el fin de lograr
una integración efectiva de las aplicaciones basados en unos esquemas modernos de información
semántica que proveen estos estándares.
Palabras claves: interoperabilidad, CIM, EMS, DMS, IEC61968, IEC61970, SOA, SSOA, smart grids,
modelo semántico, inteligencia competitiva.
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65. FORMATION OF COMMUNITY STRUCTURES FROM HOMOPHILIC RELATIONSHIPS
Autor: Deyssi Katherine Guerrero Montero
Director: Jorge Finke Ortiz, PhD
Énfasis: Ingeniería Electrónica
Año: 2011
Abstract
Many real-world networks consist of numerous interconnected groupd which, as commmunities,
display distinctive collective behavior. The division of a network into communities – groups of nodes
with a high density of ties within but a low density of ties between groups – underlies the estructure
of social and technological networks. In human communities, for instance, individuals may group
together according to special interest, occupation, intent or belief. We introduce a formal
framework for the formation of community structures from local interactions between individuals
with tendency to establish stronger ties with individuals who are similar to themselves. Stochastic
modeling of homophilic relationships allows us to identify a wide class of local agent interactions
which lead to the formation of communities and quantify the extent to which group size affects the
resulting network.
Keywords: social networks, community structure, homophilic
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66. A HYBRID PARALLEL MODEL FOR A NUMERICAL SOLUTION OF THE DENSITY OPERATOR
MASTER EQUATION FOR THE DYNAMICS OF EXCITONIC STATES OF TWO QUANTUM
DOTS
Autor: Abdul Hissami Tascon
Director: Eugenio Tamura Morimitsu, PhD
Énfasis: Ingeniería Electrónica
Año: 2013
Abstract
The Research Group Computing and Quantum Information of Pontificia Universidad Javeriana Cali
is doing a research to study the excitonic dynamic of nano-devices called Quantum Dots. Such
dynamics is governed by the master equation of density operator (ME). The analytic solution of this
equation is a very complex task; therefore, numerical approximations are typically used for its
solution. The problem arises when this calculation is to be implemented in a conventional computer,
which may take hours, days or even weeks to resolve the ME, causing long delays in the project
timeline. For these reasons, the project aims to reduce the execution time of the ME calculation by
applying a parallel programing model like MPI and then hybrid approach combining MPI and
openMP in order to estimate the performance gains of the parallel versions. The implementation
will be validated against some theoretical results taken from the literature.
Keywords: quantum computing, parallel computing, parallel programing models, parallel efficiency,
HPC systems, cluster, scientific computing.
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67. 3D ELECTROMAGNETIC FINITE DIFFERENCE TIME DOMAIN METHOD ACCELERATION
USING A CELLULAR NEURAL NETWORK ARRAY OVER A PARALLEL SYSTEM
Autor: Juan Manuel Mayor Torres
Director: Eugenio Tamura Morimitsu, PhD
Énfasis: Ingeniería Electrónica
Año: 2014
Abstract
We explain in detail some DDTD (Finite Differences Time Domain) acceleration strategies on a
specified application such as the rectangular resonant cavity. The strategies used here are focused
in broadcasting processes for the initialization dedicated to the parallel scheme defined on CNN
(Cellular Neural Network) array. This array specifies in a strong way a 3D mesh scheme, which
considers a critical communication time for the execution time measurements and initialization time
of the whole scheme rather. Besides it, we analyze here some other parameters such as dispersion
ones and the implementation in some commercial and open source simulators, with the purpose to
establish FDTD numerical methods parameters and some stability conditions and also define a
correct implementation range over the resonant cavity application context. Consequently, in this
document we want to measure the incidence of different computational broadcasting schemes
(Farley Model, Binary Tree) and evaluate these methodologies calculating some computational
metrics (Speed-up, Execution Time) that allow us establish analysis criteria on FDTD implementation
and its application here taking into account the mapping between Maxwell PDE an CNN approach.
Keywords: cellular neural network (CNN), finite differences time domain (FDTD), 3d mesh, parallel
farley broadcast model, parallel binary tree model, harmonic dispersion analysis, message passage
interface (MPI), field programmable gate array (FPGA), speed-up analysis, resonant rectangular
cavity (EM model).
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68. IDENTIFICACIÓN Y CONTROL DE SISTEMAS DINÁMICOS USANDO MÁQUINAS DE
APRENDIZAJE CON VECTORES DE SOPORTE
Autor: Juan Carlos Mena
Director: Hernán Darío Benítez Restrepo, PhD
Énfasis: Ingeniería Electrónica
Año: 2010
Resumen
En el presente documento se da una descripción de las máquinas de aprendizaje redes neuronales
artificiales multicapa (MLP) y maquinas vectores de soporte (SVM) que fueron el pilar fundamental
de esta investigación. Las SVM fueron el tema central de esta investigación y su representación fue
usada para el control e identificación de sistemas dinámicos comparando el desempeño con las
MPL. Inicialmente se hizo la identificación con MPL y SVM de sistemas dinámicos simulados. Los
resultados mostraron que tanto las SVM como las MLP pueden alcanzar prestaciones similares en
cuanto al porcentaje de ajuste de las curvas de prueba. Posterior a la fase de identificación se
diseñaron controladores por modelo inverso, para terminar con la identificación y control de nivel
de un tanque de agua. Las simulaciones realizadas demostraron que las SVM presentan mejor
desempeño que las MLP cuando se controla la planta por fuera del rango de la identificación del
modelo inverso, y tienen respuestas muy similares si se trabajan en el rango de dicha identificación.
En este proyecto el proceso de selección de los parámetros de las máquinas de aprendizaje,
utilizadas tanto en la etapa de identificación como en la de control, fue realizado con técnicas de
validación cruzada y algoritmitos genéticos (AG), donde se observó que los algoritmos genéticos
tienen prestaciones similares o superiores a la de validación cruzada y con menos tiempo
computacional. Por último, un análisis en la complejidad de las redes obtenidas en las máquinas de
aprendizaje y de incertidumbre en sus parámetros, mostró que en la mayoría de los casos los
modelos obtenidos con las SVM tienen estructuras más grandes que las de la MLP, y que las
estructuras de las SVM son muy sensibles a pequeñas variaciones en los parámetros, a diferencia
de las MLP que presentaron mayor robustez a estos cambios.
Palabras clave: SVM (máquinas de aprendizaje con vectores de soporte), MLP (redes neuronales
perceptrón multicapa), sistemas dinámicos, identificación de sistemas, control de sistemas.
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69. SMALL-WORLD NETWORKS OF CORRUPTION
Autor: Pablo Morales Linares
Director: Jorge Finke Ortiz, PhD
Énfasis: Ingeniería Electrónica
Año: 2014
Abstract
Collective behavior forms and spreads through social contact. This thesis introduces a framework
for understanding how the structure of social ties may impact the evolution of bribery. We represent
relationships as highly clustered networks with small characteristic path lengths (i.e., small-world
models having “local” and “long-range” contacts). Based on a principal-agent-client formulation, our
model focuses on the effects of clustering on equilibrium of persistent bribery. Collective outcomes
depend on decision-making mechanisms that rely on sensitivity functions, which capture the level
of influence between local contacts. Moreover, we represent the evolution of network as a system
of differential equations and identify its region of parameters for which the equilibrium of persistent
bribery is stable. Our results show that an increase in clustering tends to decrease the levels of
bribery. A more sensitive response to the behavior of neighbors, on the other hand, tends to
increase bribery, but only up to a certain point. Beyond this threshold, the expected level of bribery
remains constant, despite variations in the structural properties of the network.
Keywords: Corruption, local decision-making, small-world networks.
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70. EMERGENCE OF HEAVY-TAILED NETWORKS FROM DECISION-MAKING STRATEGIES
Autor: Pablo Andrés Moriano Salazar
Director: Jorge Finke Ortiz, PhD
Énfasis: Ingeniería Electrónica
Año: 2011
Abstract
Networks typically grow by the gradual addition of nodes attaching to an existing and evolving
network component. There are wide classes of attachment strategies which lead to distinct
structural features in growing networks. This paper introduces a mechanism for constructing,
through a process of distributed decision-making, substrates for the study of collective dynamics on
power-law weighted networks with both a desired scaling exponent and a desired clustering
coefficient. The analytical results show that the connectivity distribution converges to the scaling
behavior often found in social and engineering systems. In particular, for values greater than a
particular threshold, the proposed framework resembles empirical distributions whose tail behavior
follows power laws. To illustrate the approach of the proposed framework we generate substrates
that resemble the empirical distributions of paper citation networks.
Keywords: complex networks, weighted digraphs, power-law distribution.
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71. DISEÑO DE UN CONTROL ACTIVO DE VIBRACIONES EN ESTRUCTURAS TIPO PÓRTICO
Autor: Walter Naranjo Lourido
Director: Eliot Motato Escobar, PhD
Énfasis: Ingenieria Electrónica
Año: 2011
Resumen
Una de las principales preocupaciones en ingeniería civil es la capacidad desarrollar estructuras que
soporten la actividad sísmica presente en el área de construcción. El objetivo principal es evitar el
colapso de la estructura debido a la excitación dinámica producida por un terremoto. El objetivo
final es preservar las vidas humanas y evitar pérdidas financieras. La ingeniería civil ha estudiado la
dinámica estructural de los edificios para obtener una ecuación diferencial que representa el
modelo matemático del edificio considerando la matriz de masa, el grado de libertad de la
estructura, la matriz de amortiguamiento, la matriz de rigidez de la construcción, el vector de
desplazamiento de las losas, el vector de aceleración registrada por los acelerógrafos y la dirección
en la cual es aplicada dicha aceleración. El modelo matemático de la estructura se usa para analizar
su comportamiento dinámico y modal frente a excitaciones en la base (terremotos) a partir de
simulaciones. De este procedimiento, se calcula la respuesta dinámica de desplazamiento y se
evalúan las derivas. Posteriormente, se procede a diseñar un control activo de vibraciones usando
actuadores de tipo PZT (Piezoeléctrico de Zirconato de Titanio) perteneciente a los denominados
materiales inteligentes. Los materiales PZT poseen grandes ventajas frente a otros actuadores ( alta
resolución, generación de grandes fuerzas, expansión rápida, ningún efecto magnético, baja
potencia de consumo, libre de desgaste y roturas, compatible con cuartos limpios y vacíos,
operación a altas temperaturas criogénicas), por tal razón el uso de PZT es adecuado en el control
activo de vibraciones. El principal objetivo en esta tesis, es minimizar la amplitud de las oscilaciones
en estructuras tipo pórtico sometidas a excitaciones sísmicas. En este trabajo, se analizaran
diferentes tipos de controladores. La respuesta de los controladores debe partir de una ley de
control admisible, con la cual se consuma la menor energía posible.
Palabras clave: AVC, análisis estructural, control activo, control activo de vibraciones, control pasivo,
control hibrido, dinámica estructural, ingeniería civil, mecánica estructural, modelamiento
estructural, pórtico, vibraciones
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72. LOCAL REQUIREMENTS FOR OPTIMAL ALLOCATION OF HETEROGENEOUS AGENTS
Autor: Juan Manuel Nogales Viedman
Director: Jorge Finke Ortiz, PhD
Énfasis: Ingeniería Electrónica
Año: 2012
Abstract
An analytical framework for the study of a generic distribution problem is introduced in which a
group of agents with different capabilities intend to maximize total utility by dividing themselves
into various subgroups without any form of global information-sharing or centralized decision-
making. The marginal utility of some type of agent belonging to a particular subgroup rests on a
well-known concept in economic theory- the law of diminishing returns. For a class of discrete event
systems we identify a set of conditions which define local information and cooperation
requirements under both decision and transitions delays, and prove that if the proposed conditions
are satisfied a stable agent distribution representing a Pareto optimum is always achieved.
Keywords: delays in load-balancing, consensus, multi-agent coordination, resource allocation,
heterogeneous agents.
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73. ENSAMBLE MODULAR DE MODELOS DINÁMICOS HÍBRIDOS DE SISTEMAS FÍSICOS
Autor: Juan David Polanco Beltrán
Director: Eliot Motato Escobar, PhD
Énfasis: Ingeniería Electrónica
Año: 2013
Resumen
La metodología de ensamble modular de modelos (MAM, por sus siglas en ingles Modular Assembly
Method) es un procedimiento para conectar modelos dinámicos que describen el comportamiento
de sistemas físicos. Actualmente, esta metodología permite la conexión recursiva de modelos
lineales y afines representados en un formato estándar tipo caja negra permitiendo intercambiar
energía a través de sus fronteras por medio de puertos. En general, muchos de estos sistemas físicos
que conforman mecanismos complejos tienen naturaleza híbrida caracterizada por tener dinámicas
cambiantes. Las dinámicas híbridas no son consideradas en la metodología MAM tradicional. Por lo
tanto, la extensión de esta a dinámicas híbridas es una temática de gran interés que necesita ser
resuelta. Un sistema híbrido ofrece un marco unificador que caracteriza fenómenos que exhiben
comportamientos dinámicos tanto continuos como discretos, los cuales son distintivos de múltiples
fenómenos físicos reales. En este trabajo de investigación se presenta un procedimiento para
ensamblar de forma recursiva modelos dinámicos híbridos de sistemas físicos. El procedimiento
propuesto en esta tesis de maestría puede ser considerado como una extensión del método
convencional MAM para modelos lineales y afines. Las principales características del método
propuesto son la portabilidad de los modelos, y el encapsulamiento de la topología interna en las
conexiones de los componentes. Estas dos características son aspectos importantes para proteger
y mantener la privacidad en los diseños de múltiples componentes. MAM permite una mejor
integración entre los equipos de diseño de ingeniería donde se intercambian diferentes modelos a
través de plataformas de ensamble, en redes de computadores interconectados globalmente y sin
revelar las características internas de los modelos. Para un mejor entendimiento del procedimiento
se presenta un ejemplo donde la conexión del modelo de una caja de cambios de tres velocidades
con el modelo de un motor eléctrico, ilustra el ensamble, la condensación y la simulación de un
modelo híbrido; cuyo proceso no revela la topología interna en las conexiones de los componentes
modelados.
Palabras clave: ensamble de modelos, sistemas híbridos, puertos, MAM.
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74. PROCESAMIENTO AVANZADO PARA EL ANÁLISIS DE MATERIALES USANDO
TERMOGRAFÍA DE FASE PULSADA
Autor: Alejandro Ramírez Saavedra
Director: Hernán Darío Benítez Restrepo, PhD
Énfasis: Ingeniería Electrónica
Año: 2011
Resumen
La termografía de fase pulsada (PPT, por sus siglas en ingles, Pulsed Phase Thermografy), es una
técnica de evaluación no-destructiva basada en la transformada de Fourier, y es considerada una
técnica que utiliza las bondades de la termografía pulsada como la rápida y sencilla forma de adquirir
los datos, y la termografía lock-in (modulada), en donde la extracción del defecto se hace de una
forma directa. Haciendo uso del método de extracción de la profundidad por medio del contraste
de fase y la correcta selección de parámetros de muestreo como la resolución del tiempo ∆t y la
ventana de trocamiento ωt, se propone un algoritmo no-lineal de mininos cuadrados de estimación
de parámetros que optimice el cálculo de la extracción de profundidades y características de los
defectos que se encuentren en una muestra de material. Para el desarrollo de este algoritmo, se ha
propuesto una metodología, para calcular dos (2) parámetros, 𝑧 𝑦 𝑅, en diferentes tipos de material
y simulando tipos de defectos distintos, obteniendo buenos resultados para casos simulados y
experimentales. Modificado el modelo con el que se calculan los parámetros anteriores, se estiman
cuatro (4) parámetros 𝑧, 𝑒𝑑 , α , y 𝑐, que caracterizan un defecto tipo capacitivo en una muestra de
material compuesto. Además, se analiza la sensibilidad de ∆ɸ con respecto a cada uno de los
parámetros de interés. Esta última etapa logra obtener resultados positivos para datos simulados
pero negativos para datos experimentales.
Palabras clave: termografía, infrarroja, análisis de materiales, ensayo termográfico, ensayo no-
destructivo, fase pulsada, procesamiento avanzado, algoritmos de estimación.
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75. ENHANCING MMAM THROUGH NONLINEAR PORT CONDENSATION AND HYBRID
MODELS
Nombre: Jimmy Tombe Andrade
Director: Eliot Motato Escobar, PhD
Énfasis: Ingeniería Electrónica
Año: 2011
Abstract
A port based model is an external representation including pairs of input-output variables grouped
into ports. Each port in a model is a representation of a mechanism for energy transfer into, or out
of, the physical system modeled. Port based models always have an equal number of inputs and
outputs because each port is composed of an input-output pair. The number of ports in such models
must typically be reduced to decrease model size, protect proprietary internal topology or simply
because the eventual user has no plans to make connections to them. The process of eliminating
undesired model ports while maintaining useful ports is called condensation. The condensation of
port-based linear system models was developed in Radclife and Motato. In this work an extension
to condense ports for nonlinear port based models is presented. In addition, in this work is also
considered the Modular Model Assembly Method (MMAM) for the modular assembly of hybrid
system models. Hybrid system exhibit both continuous and discrete dynamic behavior and are
composed of multiple real physical phenomenon. Two standard hybrid model formats required for
the method are also introduced. This model assembly procedure can be considered as an extension
of the conventional Modular Model Assembly Method (MMAM) previously used to recursively
assemble linear, affine and nonlinear dynamic physical systems models. In addition, in this work is
also considered the MMAM for the modular assembly of hybrid system models.
Keywords: modular model assembly method, physical systems, volterra model, volterra, transfer
function, volterra dynamic model, volterra dynamic matrix, hybrid physical systems.
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76. MODELLING OF MIMO MON-LINEAR SYSTEMS USING VOLTERRA SERIES
Autor: José Luis Viveros Bejarano
Director: Eliot Motato Escobar, PhD
Énfasis: Ingeniería Electrónica
Año: 2010
Abstract
Physical non-linear dynamic systems have been frequently modeled using portbased non-linear
ordinary differential equations (ODEs). A technique to obtain a local time solution for a single-input
single-output smooth port-based ODE can be obtained using Volterra transfer functions. Applying
this solution technique for multi-input, multi-output (MIMO) smooth non-linear ODEs is
complicated due to the difficulty of determining MIMO Volterra transfer functions. Volterra models
are important because they can protect proprietary information by supplying only external model
information. Volterra series are useful in the modular and recursive assembly of non-linear physical
models and can be appropriated to condense unnecessary port variables in MIMO models. In
addition, Volterra models can be used in the control of nonlinear systems. In a previous work, a
methodology to obtain an external MIMO Volterra model representation from a port-based non-
linear ODE was developed. In this previous methodology the ODE described systems performing
around an equilibrium point located at the origin. The Volterra model representation obtained
through this methodology is only valid in a local region around the origin. This region is substantially
greater that the region achieved when the traditional linearization process is used. A general
procedure is required to describe more complex dynamic systems, performing far from the origin
behavior. This research will include two parts. First, the previous methodology will be extended to
derive a MIMO Volterra model from a port based ODE representation that includes an operating
equilibrium point at any arbitrary constant location. In this part the non-linearities represented does
not include variable cross products but the system’s inputs can have smooth non-linear behavior. In
the second part, the methodology will be extended even further to obtain a Volterra model
representation from an ODE model that includes an arbitrary operating point location with non-
linearities characterized by cross products variables. The results will be validated through computer
simulations using the Simulink toolbox of Matlab.
Keywords: volterra series, nonlinear systems, dynamic system modeling, taylor series, port base
systems.