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.

El Archivo interactivo de contenidos digitales como herramienta para la gestión del autoaprendizaje y el desarrollo de la investigación post-grado

Este articulo trata de exponer la utilización del archivo audiovisual del grupo de investigación IDECA como herramienta docente y como la utilización de un archivo digital de estas características se articula como una vía practica para mejorar la adquisición de competencias en determinadas áreas del conocimiento por parte del alumnado universitario. El empleo del archivo IDECA como herramienta docente, se articula como un medio excelente para la mejora de los conocimientos del alumno por medio de la gestión autónoma del aprendizaje por parte del alumno o del aprendizaje tutorizado por el profesorado

SIGUA: SIG libre para la gestión del suelo de la Universidad de Alicante

In 1997 beginning a project (SIGUA) to know and to manage the patrimony of the University of Alicante (UA). It required to know the use the space and its occupation. In his almost 10 years on watch, SIGUA has happened to be a SIG designed with commercial tools to an Integral System of Management of the Space, totally customized, graft and integrated of natural form in the functional structure of the UA. (...)

Efecto de las TIC's en la mejora del conocimiento y capacidad de análisis del juego en las asignaturas de deportes de la FCCAFYD - INEF

El presente estudio pretende analizar la utilidad de las nuevas tecnologías para mejorar el proceso de enseñanza – aprendizaje en las asignaturas referidas a los fundamentos de los deportes en la Facultad de Ciencias de la Actividad Física y del Deporte (INEF-Madrid). Para ello, se ha llevado un estudio comparativo de resultados entre tres grupos de alumnos que han utilizado diferentes metodologías: a) NULA UTILIZACIÓN DE TIC´S (Gr.0; n=35): clases magistrales, sin utilización de la plataforma institucional de la UPM, ni realización de trabajos relacionados con las nuevas tecnologías. b) UTILIZACIÓN FRECUENTE DE TIC´S AUNQUE DE FORMA PASIVA (Gr.1; n=33): clases con medios audiovisuales, acceso a los contenidos de la asignatura mediante la plataforma virtual institucional de la UPM y no realizaron de trabajos con nuevas tecnologías. c) UTILIZACIÓN FRECUENTE DE TIC´S Y DE FORMA ACTIVA (Gr.2; n=43): similar al grupo anterior con la inclusión de trabajos y tareas complementarias relacionadas con las nuevas tecnologías. Se evaluó a los tres grupos al comienzo y final del cuatrimestre, tras el proceso metodológico diferenciado, en dos bloques: conocimiento de contenidos (Cto.) y capacidad perceptiva y de análisis (PA). Los resultados confirmaron una mejora en ambos bloques en los tres grupos analizados, sin embargo se observaron diferencias según la metodología utilizada. Los valores correspondientes al examen inicial fueron similares en los tres grupos mientras que en el examen final las diferencias fueron significativas en todos los grupos y bloques (p≤0,01). El Grupo 2 obtuvo las mejores puntuaciones (Cto=6,51 ± 1,61; PA=6,53 ± 1,09), con significativas diferencias respecto a los grupos cuya utilización de nuevas tecnologías había sido menor. El Grupo 1 obtuvo valores significativamente superiores (Cto=5,03 ± 0,73; PA=5,36 ± 0,96) a los obtenidos por el Grupo 0 (Cto=4,43 ± 0,77; PA=3,03 ± 0,89). Teniendo en cuenta que los valores iniciales fueron similares en los tres grupos, se observó que el grado de mejora (pretest y test) fue muy superior en los grupos que utilizaron TIC´s que en el grupo que no las utilizó. En los tres casos y en ambos bloques, las diferencias entre los valores del pretest y del test fueron significativas (p≤0,01). Estos resultados permiten afirmar que el uso de las nuevas tecnologías repercute de forma directa en el resultado del aprendizaje del alumno universitario de balonmano: cuanta más tecnología se utiliza, más se aprende

Qué ha hecho y hace la UNED para generar, comunicar y gestionar la formación didáctica del conocimiento de la música

El objetivo principal de este trabajo consiste en presentar las diferentes propuestas educativas y didácticas desarrolladas en nuestra Universidad, con el objetivo prioritario de generar, ofrecer y ampliar el conocimiento de la música, bien a través del Programa de Formación Permanente del Profesorado de la UNED, bien como asignaturas obligatorias, troncales y optativas en las carreras regladas realizadas desde nuestra institución, o como propuesta de investigación a través de los Cursos de Tercer Ciclo (Doctorado), etc

Formación permanente del profesorado de educación primaria en planificación y didáctica del conocimiento del medio natural, en base a las nuevas tendencias educativas: un modelo formativo y aplicaciones concretas

La propuesta de modelo de formación del profesorado que seguidamente va a ser descrita1, basada en los nuevos planteamientos educativos referidos y diseñada en atención específica a la realidad de la Comunidad Autónoma andaluza -si bien generalizable en muchos aspectos a otras- y para la etapa concreta de Educación Primaria, ofrece pautas de actuación para el ámbito de conocimiento concreto de las ciencias experimentales, o lo que es lo mismo, para el relativo al del conocimiento del medio natural

Innovación didáctica en el marco del Espacio Europeo de Educación Superior: sociedad del conocimiento, tecnología y educación

La convergencia europea en materia de educación superior es el resultado de un conjunto de conferencias y de decisiones políticas que buscan instaurar un Espacio Europeo de Enseñanza Superior (EEES) antes del año 2010. El proceso comienza su desarrollo sobre la base de cinco conferencias: 25 de mayo de 1998 en La Sorbona (París), 19 de junio de 1999 en Bolonia, 19 de mayo de 2001 en Praga (República Checa), 18-19 de septiembre de 2003 en Berlín (Alemania) y 19 y 20 de mayo de 2005 en Bergen (Noruega). La «Declaración de Bolonia» se fundamenta principalmente en la relevancia del desarrollo unitario del Espacio Europeo de Educación Superior. La necesidad de aumentar la claridad y transparencia de los estudios universitarios, ofrecer un programa educativo atractivo y aumentar la competitividad en la formación son algunas de las razones que han impulsado la «Declaración de Bolonia». (Santoveña Casal, S. 2008: 3-4)

Actividades de integración en la construcción del conocimiento profesional del profesor. Un aporte a la formación inicial de profesores de biología

La investigación Construcción del Conocimiento Profesional del Profesor de Biología, en el contexto del Proyecto Curricular de Licenciatura en Biología de la Universidad Pedagógica Nacional inicia en el periodo I-2007. Planteamos la necesidad de que la comunidad académica de la educación, la pedagogía y la didáctica construya conocimiento relacionado con la identificación de los saberes propios de la profesión del profesor y la manera como éstos se interrelacionan y constituyen un conocimiento con una epistemología propia. Justamente, los problemas del deficiente estatus de la profesión docente y de la falta de identidad profesional de los profesores están relacionados con el limitado desarrollo en la producción del conocimiento profesional del profesor y la consecuente incorporación de este conocimiento como contenido en los programas de formación del profesorado. Haciéndose necesario cambiar la concepción que para ser buen profesor basta con saber la disciplina que se enseña

Aporte de las prácticas de campo a la construcción del conocimiento profesional de futuros profesores de biología

El Trabajo Práctico y la formación del profesorado en la enseñanza de las Ciencias han venido constituyéndose en una faceta muy valorada entre los profesores, no obstante los estudios realizados sobre la incidencia de estas actividades son escasos. Ahora bien, las Prácticas de Campo son un aspecto muy valorado en la formación inicial de profesores de Ciencias, al concebirse como una estrategia de enseñanza que permite relacionar la teoría con la práctica y favorecer el aprendizaje de diversos contenidos, constituyendo además una fuente de información directa, ejemplos y experiencias contextualizadas

La Importancia del conocimiento de las salidas profesionales en la elección y al cursar una titulación. Proyecto 'mercado laboral de los egresados en relaciones laborales'

La presente comunicación se basa en el proyecto Integra: Tutorias de transición 'Mercado laboral de los egresados en Relaciones laborales', Proyecto de Innovación educativa del Vicerectorat de Convergència Europea i Qualitat de la Universitat de València. El objetivo del mismo ha sido mostrar a los estudiantes de Relaciones Laborales, principalmente del programa de innovación docente (PIE), las principales salidas profesionales, las competencias y habilidades requeridas y su vinculación con las materias objeto de estudio de su titulación. Para ello, se ha contado con la participación en el proyecto del profesorado que impartía docencia en el PIE y un grupo de profesionales externos a la Universidad, directamente vinculados a dichos estudios, que expusieron una descripción del puesto, requisitos de acceso, funciones, habilidades requeridas, competencias exigidas, recompensas y dificultades en el ejercicio de la profesión. El proyecto incluye el desarrollo de una aplicación informatica en eXe-learnig (http://www.uv.es/innovarl) con diverso material escrito, audiovisual alojado en el servidor multimedia de la Universitat de València y links con otras páginas webs que permite al usuario, futuro estudiante de la universidad, estudiante actrual o persona interesada en la tematica, navegar a través de los contenidos publicados

Ejecución de un modelo de evaluación continuada como método para desarrollar la gestión del autoaprendizaje

Con el nuevo modelo 'Bolonia', docentes y discentes se encuentran en plena 'crisis': En la valoración de las competencias adquiridas por los estudiantes, el profesorado debe programar el modelo de evaluación para que el estudiantado sea capaz de conseguir gestionar su aprendizaje y que los resultados sean óptimos. Profesores de la Universidad Jaume I (UJI) y de la Universidad de Barcelona (UB) han formado un grupo de trabajo en acciones de mejora e innovación docente y, a modo de investigación aplicada, han propuesto y ejecutado un sistema de evaluación continuada muy similar en ambos centros a fin de detectar vicios y virtudes e identificar las herramientas para corregir desviaciones

Sobre el lloc de la filosofia en la societat de la informació i del coneixement

La tesi defensa la transmutació de la filosofia en la societat de la informació i del coneixement, tant pel que fa referència als nous espais d'aplicació, com als dels temes objecte d'estudi i els mètodes a seguir en la recerca i activitat filosòfica. La tesi està dividida en tres parts: la primera analitza les diferents perspectives filosòfiques de la tècnica i la tecnologia al llarg de la història; la segona reflexiona sobre les característiques de la societat de la informació, la comunicació i del coneixement; i, per últim, la tercera part, com a conseqüència de les dues anteriors, tracta del sentit i de la funció de la filosofia en relació amb la tecnologia i societat actuals.