Los Mapas de riesgo de inundaciones: representación de la vulnerabilidad y aportación de las innovaciones tecnológicas

Los mapas de riesgo de inundaciones deberían mostrar las inundaciones en relación con los impactos potenciales que éstas pueden llegar a producir en personas, bienes y actividades. Por ello, es preciso añadir el concepto de vulnerabilidad al mero estudio del fenómeno físico. Así pues, los mapas de riesgo de daños por inundación son los verdaderos mapas de riesgo, ya que se elaboran, por una parte, a partir de cartografía que localiza y caracteriza el fenómeno físico de las inundaciones, y, por la otra, a partir de cartografía que localiza y caracteriza los elementos expuestos. El uso de las llamadas «nuevas tecnologías», como los SIG, la percepción remota, los sensores hidrológicos o Internet, representa un potencial de gran valor para el desarrollo de los mapas de riesgo de inundaciones, que es, hoy por hoy, un campo abierto a la investigación

Estudio de la aplicación de sistemas basados en el conocimiento a la operación de una planta de tratamiento de residuos sólidos urbanos por valorización energética

Una de las actuaciones posibles para la gestión de los residuos sólidos urbanos es la valorización energética, es decir la incineración con recuperación de energía. Sin embargo es muy importante controlar adecuadamente el proceso de incineración para evitar en lo posible la liberación de sustancias contaminantes a la atmósfera que puedan ocasionar problemas de contaminación industrial.Conseguir que tanto el proceso de incineración como el tratamiento de los gases se realice en condiciones óptimas presupone tener un buen conocimiento de las dependencias entre las variables de proceso. Se precisan métodos adecuados de medida de las variables más importantes y tratar los valores medidos con modelos adecuados para transformarlos en magnitudes de mando. Un modelo clásico para el control parece poco prometedor en este caso debido a la complejidad de los procesos, la falta de descripción cuantitativa y la necesidad de hacer los cálculos en tiempo real. Esto sólo se puede conseguir con la ayuda de las modernas técnicas de proceso de datos y métodos informáticos, tales como el empleo de técnicas de simulación, modelos matemáticos, sistemas basados en el conocimiento e interfases inteligentes. En [Ono, 1989] se describe un sistema de control basado en la lógica difusa aplicado al campo de la incineración de residuos urbanos. En el centro de investigación FZK de Karslruhe se están desarrollando aplicaciones que combinan la lógica difusa con las redes neuronales [Jaeschke, Keller, 1994] para el control de la planta piloto de incineración de residuos TAMARA. En esta tesis se plantea la aplicación de un método de adquisición de conocimiento para el control de sistemas complejos inspirado en el comportamiento humano. Cuando nos encontramos ante una situación desconocida al principio no sabemos como actuar, salvo por la extrapolación de experiencias anteriores que puedan ser útiles. Aplicando procedimientos de prueba y error, refuerzo de hipótesis, etc., vamos adquiriendo y refinando el conocimiento, y elaborando un modelo mental. Podemos diseñar un método análogo, que pueda ser implementado en un sistema informático, mediante el empleo de técnicas de Inteligencia Artificial.Así, en un proceso complejo muchas veces disponemos de un conjunto de datos del proceso que a priori no nos dan información suficientemente estructurada para que nos sea útil. Para la adquisición de conocimiento pasamos por una serie de etapas: - Hacemos una primera selección de cuales son las variables que nos interesa conocer. - Estado del sistema. En primer lugar podemos empezar por aplicar técnicas de clasificación (aprendizaje no supervisado) para agrupar los datos y obtener una representación del estado de la planta. Es posible establecer una clasificación, pero normalmente casi todos los datos están en una sola clase, que corresponde a la operación normal. Hecho esto y para refinar el conocimiento utilizamos métodos estadísticos clásicos para buscar correlaciones entre variables (análisis de componentes principales) y así poder simplificar y reducir la lista de variables. - Análisis de las señales. Para analizar y clasificar las señales (por ejemplo la temperatura del horno) es posible utilizar métodos capaces de describir mejor el comportamiento no lineal del sistema, como las redes neuronales. Otro paso más consiste en establecer relaciones causales entre las variables. Para ello nos sirven de ayuda los modelos analíticos - Como resultado final del proceso se pasa al diseño del sistema basado en el conocimiento. El objetivo principal es aplicar el método al caso concreto del control de una planta de tratamiento de residuos sólidos urbanos por valorización energética. En primer lugar, en el capítulo 2 Los residuos sólidos urbanos, se trata el problema global de la gestión de los residuos, dando una visión general de las diferentes alternativas existentes, y de la situación nacional e internacional en la actualidad. Se analiza con mayor detalle la problemática de la incineración de los residuos, poniendo especial interés en aquellas características de los residuos que tienen mayor importancia de cara al proceso de combustión.En el capítulo 3, Descripción del proceso, se hace una descripción general del proceso de incineración y de los distintos elementos de una planta incineradora: desde la recepción y almacenamiento de los residuos, pasando por los distintos tipos de hornos y las exigencias de los códigos de buena práctica de combustión, el sistema de aire de combustión y el sistema de humos. Se presentan también los distintos sistemas de depuración de los gases de combustión, y finalmente el sistema de evacuación de cenizas y escorias.El capítulo 4, La planta de tratamiento de residuos sólidos urbanos de Girona, describe los principales sistemas de la planta incineradora de Girona: la alimentación de residuos, el tipo de horno, el sistema de recuperación de energía, y el sistema de depuración de los gases de combustión Se describe también el sistema de control, la operación, los datos de funcionamiento de la planta, la instrumentación y las variables que son de interés para el control del proceso de combustión.En el capítulo 5, Técnicas utilizadas, se proporciona una visión global de los sistemas basados en el conocimiento y de los sistemas expertos. Se explican las diferentes técnicas utilizadas: redes neuronales, sistemas de clasificación, modelos cualitativos, y sistemas expertos, ilustradas con algunos ejemplos de aplicación.Con respecto a los sistemas basados en el conocimiento se analizan en primer lugar las condiciones para su aplicabilidad, y las formas de representación del conocimiento. A continuación se describen las distintas formas de razonamiento: redes neuronales, sistemas expertos y lógica difusa, y se realiza una comparación entre ellas. Se presenta una aplicación de las redes neuronales al análisis de series temporales de temperatura.Se trata también la problemática del análisis de los datos de operación mediante técnicas estadísticas y el empleo de técnicas de clasificación. Otro apartado está dedicado a los distintos tipos de modelos, incluyendo una discusión de los modelos cualitativos.Se describe el sistema de diseño asistido por ordenador para el diseño de sistemas de supervisión CASSD que se utiliza en esta tesis, y las herramientas de análisis para obtener información cualitativa del comportamiento del proceso: Abstractores y ALCMEN. Se incluye un ejemplo de aplicación de estas técnicas para hallar las relaciones entre la temperatura y las acciones del operador. Finalmente se analizan las principales características de los sistemas expertos en general, y del sistema experto CEES 2.0 que también forma parte del sistema CASSD que se ha utilizado.El capítulo 6, Resultados, muestra los resultados obtenidos mediante la aplicación de las diferentes técnicas, redes neuronales, clasificación, el desarrollo de la modelización del proceso de combustión, y la generación de reglas. Dentro del apartado de análisis de datos se emplea una red neuronal para la clasificación de una señal de temperatura. También se describe la utilización del método LINNEO+ para la clasificación de los estados de operación de la planta.En el apartado dedicado a la modelización se desarrolla un modelo de combustión que sirve de base para analizar el comportamiento del horno en régimen estacionario y dinámico. Se define un parámetro, la superficie de llama, relacionado con la extensión del fuego en la parrilla. Mediante un modelo linealizado se analiza la respuesta dinámica del proceso de incineración. Luego se pasa a la definición de relaciones cualitativas entre las variables que se utilizan en la elaboración de un modelo cualitativo. A continuación se desarrolla un nuevo modelo cualitativo, tomando como base el modelo dinámico analítico.Finalmente se aborda el desarrollo de la base de conocimiento del sistema experto, mediante la generación de reglas En el capítulo 7, Sistema de control de una planta incineradora, se analizan los objetivos de un sistema de control de una planta incineradora, su diseño e implementación. Se describen los objetivos básicos del sistema de control de la combustión, su configuración y la implementación en Matlab/Simulink utilizando las distintas herramientas que se han desarrollado en el capítulo anterior.Por último para mostrar como pueden aplicarse los distintos métodos desarrollados en esta tesis se construye un sistema experto para mantener constante la temperatura del horno actuando sobre la alimentación de residuos.Finalmente en el capítulo Conclusiones, se presentan las conclusiones y resultados de esta tesis.

Las condiciones de interacción comunicativa en las técnicas lingüísticas de obtención de información y sus efectos en la elaboración discursiva sobre el cuerpo y la educación

El método de encuesta es un método de investigación de naturaleza lingüística y buena parte de las líneas de investigación elaboradas acerca de este método parecen haber obviado en buena medida esta característica. La relegación de la naturaleza lingüística del método de encuesta ha comportado un importante nivel de reificación de los elementos que se consideran implicados en él. Nos referimos fundamentalmente a las preguntas, a los entrevistadores y entrevistadoras, a las respuestas, a las personas encuestadas y a los propios instrumentos de las técnicas de investigación. Esta reificación ha transformado dichos elementos, en elementos objetivables y manipulables, y en cierta forma, desnudos de su principal característica: su significado y dimensión lingüística. Las repercusiones de este enfoque del método de encuesta han sido varias, entre ellas podemos destacar, por ejemplo, la reducción de lo lingüístico en los cuestionarios a meros enunciados casi métricos de preguntas, y la reducción de las respuestas a tan sólo marcas en diversas casillas. Este enfoque también ha propiciado que la figura del/de la entrevistador/a se convierta, por definición, en una fuente de sesgo, principalmente por sus características sociodemográficas, negándole una participación lingüística de interacción social en el método de encuesta. Igualmente, bajo esta perspectiva, la forma conversacional de la entrevista ha relegado a los cuestionarios a un mero intercambio de interrogaciones y monosílabos, o a un simple intercambio de papeles, olvidando precisamente que ni la entrevista es una conversación, ni los cuestionarios son elementos neutros en relación a la interacción lingüística de las personas implicadas en una situación de encuesta. Las hipótesis formuladas proponen en líneas generales, la recuperación de la naturaleza lingüística del método de encuesta, no tanto porque este método funcione a través de la palabra oral o escrita, como porque el lenguaje comporta una elaboración de significados compartidos en función de los mucho elementos que lo dimensionalizan. Entre estos elementos hemos destacado, en relación al método de encuesta, la propia situación de interacción condicionada por la técnica de investigación que se utilice (cuestionario autoadministrado, cuestionario entrevistado, entrevista), la persona encuestada, el/la interlocutor/a con el que la persona entra en contacto y con el que desarrol1ará la encuesta y el objeto sobre el cual va a ser preguntada la persona encuestada. En definitiva se trata de recuperar la importancia del contexto comunicativo y del "otro" simbólico en el proceso de obtención de información a través del método de encuesta. De forma más concreta las hipótesis tratan de poner de manifiesto la incidencia del objeto de interlocución, no tanto sobre los contenidos, sino sobre los procesos implicados en la interlocución. Igualmente las hipótesis sugieren que el modo de administración tiene efectos sobre los contenidos de respuesta, ya que los modos de administración son, en realidad, elementos contextuales de interlocución. Finalmente, las hipótesis tratan de otro elemento, el entrevistador o la entrevistadora sugiriendo que las interacciones de género, con sus puestas en juego de estereotipos, representaciones y prácticas tienen incidencia sobre los contenidos discursivos en función del contexto de interlocución y de la relevancia del tema. En este trabajo se han desarrollado dos investigaciones. En la primera investigación hemos tratado del tema del cuerpo y en la segunda de la educación. Se eligió el tema del cuerpo porque las hipótesis proponen la relevancia del contenido de interlocución en relación a la interacción comunicativa entre géneros, y consideramos que es una temática relativamente amenazante, ya que en la representación de lo público y lo privado pertenece más al dominio de lo privado que de lo público. La segunda investigación aborda el tema de la educación en contraste con la primera, es decir, su discurso pertenece al orden de lo público, de lo no amenazante y su interlocución está menos condicionada por las interacciones de género. Los resultados de las investigaciones nos permiten afirmar que la forma de administración no sólo es un medio de interrogación sino un contexto de interlocución, y que si bien el sexo como variable independiente tiene pocos efectos, el género está relacionado con los contenidos discursivos que se evidencian en la interlocución si existe una vinculación entre tema y contexto de género