Creación de Modelos Digitales de Elevaciones a partir de diferentes métodos de interpolación para la determinación de redes de drenaje

The Digital Elevations Models represent an elemtary space information for the study of the relief forms. The obtaining of models of great resolution implies a greater precision and therefore a greater apporach to the reality of the terrestrial morphology. (...)

Comunicación en ciencias con modelos pictóricos

Ejemplos y modelos son instrumentos habituales de los docentes para contextualizar la Ciencia y uno de los principales tipos de modelos son las analogías. El proceso de enseñanza- aprendizaje lleva implícito la comprensión y el razonamiento y para tal fin, la elaboración de modelos. La comprensión supone la construcción de un modelo mental que es particular para cada uno de los alumnos. Sin embargo, cuando un alumno se encuentra frente a un concepto teórico y abstracto para el que no existen ejemplos perceptibles en el entorno, la construcción de un modelo de comprensión puede no ser una tarea sencilla y se facilita ofreciendo uno inicial, ya confeccionado, en forma de comparación. Este modelo de comprensión es el objetivo de la analogía. La analogía es, por tanto, un intento más de modelizar en aras del aprendizaje. Puede considerarse como un recurso didáctico útil para aplicar en los procesos de enseñanza-aprendizaje. Facilita la visualización de los conceptos teórico-abstractos, facilita el recuerdo de la información y su contextualización y aporta una disposición positiva hacia el aprendizaje. Permite construir el conocimiento y desarrollar el pensamiento creativo. La analogía conecta el nuevo conocimiento con el que ya tienen los alumnos. Y se debe averiguar en primer lugar el conocimiento que poseen los alumnos para conectarlo posteriormente con el nuevo concepto a aprender. De esta manera se posibilita que cada uno de los alumnos adquiera un modelo mental inicial que sirva de base para organizar la información de lo que va aprendiendo. Las analogías pictóricas pueden mostrar objetos reales, pero se refieren a otras cosas que el contenido para el que aparecen en el texto. Es decir, aunque se utilizan para explicar un determinado concepto o tópico, hacen referencia a un tema que en principio no guarda relación con el. Con frecuencia las analogías pictóricas pueden contener algún elemento humorístico o de simulación que la hacen parecer más atractiva. Docentes y editores de libros de texto utilizan las analogías sin profundizar en el análisis de su eficacia para el aprendizaje. Tras estudiar 84 libros de texto de Ciencias para estudiantes entre 12 y 18 años, la distribución de analogías pictóricas, verbales y pictórico-verbales en los distintos niveles y asignaturas muestra disparidades entre los resultados de las investigaciones didácticas y su uso en la práctica. Las conclusiones incluyen recomendaciones para la adecuada utilización de las analogías tanto para docentes como para editores

El Perfil didáctico de la docencia en los nuevos modelos de enseñanza virtual

Aún es pronto para realizar una valoración cualitativa de la enseñanza virtual porque todavía es una modalidad joven, nacida por las posibilidades que abrió internet en nuestra sociedad moderna y globalizada. Nada tiene que ver todavía con la tradicional enseñanza presencial, la de toda la vida, en la que sí existían parámetros, experiencias y estudios que orientaban la labor de los docentes para alcanzar planteamientos didácticos contrastados y de calidad

Hacia una didáctica de las ciencias experimentales basada en modelos

En este trabajo parto de la base de considerar que la didáctica de las ciencias experimentales ha alcanzado madurez suficiente (cf. Adúriz-Bravo, 1999/2000; Adúriz-Bravo e Izquierdo-Aymerich, 2001, 2002) como para que la comunidad de investigadores e investigadoras podamos discutir cuál concepción metateórica de modelo científico es más fructífera para la consecución de los objetivos perseguidos por nuestra disciplina (cf. Gutiérrez 2005; Adúriz-Bravo e Izquierdo-Aymerich, 2009). Propongo que una aproximación modeloteórica –una que tome el constructo de ‘modelo teórico’ de la filosofía de la ciencia semántica de las últimas tres décadas (cf. Giere, 1992; Díez y Moulines, 1999; Suppe, 2000)– satisface el requerimiento antedicho. También asumo que hay un creciente movimiento –parcialmente no explicitado– hacia esa concepción de modelo en muchos/as didactas de las ciencias; para mostrarlo, recorro algunas producciones recientes que ‘sintonizan’ con tal concepción. A mi juicio, es posible actualmente inferir la ‘emergencia’ de una didáctica de las ciencias basada en modelos

Los nexos causales y finales en el Curial e Güelfa: descripción de una sincronía histórica

En este estudio se examinan las estructuras que expresan causa y finalidad en el Curial e Güelfa. El estudio cuantitativo de los nexos simples y compuestos evidencia que el autor sigue un modelo retórico acotado por la tradición de la scripta medieval catalana. A diferencia de los primeros textos, la lengua del Curial es una prosa trabada, alejada de la oralidad, en la que los nexos no suelen ser ambiguos y, por tanto, no se precisan inferencias pragmáticas para interpretar las relaciones lógicas existentes entre las proposiciones

Implementación de modelos de localización-asignación espacial siguiendo el estándar OGC WPS

Una de las cuestiones que tradicionalmente se han tratado con los Sistemas de Información Geográfica (SIG) es la resolución de problemas de localización óptima de equipamientos. Sin embargo, se han encontrado deficiencias e insuficiencias en las funciones usuales de los SIG para el estudio de este tipo de asuntos. Por ese motivo, en la Universidad de Alcalá se desarrolló un software denominado Localiza (Bosque, Palm y Gómez, 2008), el cual está especializado en la localización de equipamientos sociales. Sin embargo, dicha aplicación está basada en el software Idrisi (Versión para Windows 2.0) y depende directamente de los formatos de datos de este SIG. Para solucionar este problema, se ha considerado la posibilidad de ofertar este tipo de software como servicio. La especificación Web Processing Service, del OGC brinda un marco para ofertar los modelos de localización-asignación como servicios a través de Internet. La implementación de estos modelos como servicios WPS facilitaría la interoperabilidad entre sistemas y la posibilidad de ejecutar modelos, independientemente de la plataforma y el lenguaje de programación. Esto permite obtener dicha funcionalidad tanto en entornos web como de escritorio. Además, se ha considerado la utilización de formatos de datos estandarizados como GML (Geography Markup Language), de tal forma que exista una independencia total de los formatos privativos de los SIG existentes en el mercado. Asimismo, se pretende utilizar en todo momento tecnologías y estándares abiertos

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.