Uso de métodos ensemble para la predicción de la radiación solar

[EN]Se propone un modelo de radiación solar adaptativo como una nueva herramienta para la generación de mapas de radiación solar. Este introduce mejoras a los modelos existentes como la adaptación de la malla a la orografía y al albedo. Esta estrategia adaptativa nos permite generar un código eficiente que reduce el coste computacional para una precisión dada. La radiación global es obtenida como suma de sus tres componentes, la directa, la difusa y la reflejada, sobre una región de estudio bajo condiciones de cielo limpio. En este sentido, las superficies inclinadas tendrán un tratamiento diferente de las horizontales y se tendrá en cuenta el efecto de las zonas en sombra…

Desarrollo de un método ensemble para la predicción del viento a escala local usando elementos finitos

[EN]Los autores han desarrollado un modelo de viento de masa consistente especialmente diseñado para su aplicación en la escala local y en zonas de orografía compleja. Se ha dotado a este modelo de carácter predictivo usando como entrada resultados de HARMONIE. El HARMONIE es un modelo meteorológico predictivo de escala regional usado en la AEMET. Por otra parte, en los últimos años los métodos ensemble se han consolidado en la predicción meteorológica a escala regional…

Finite element simulation of a local scale air quality model over complex terrain

[EN]In this paper we propose a finite element method approach for modelling the air quality in a local scale over complex terrain. The area of interest is up to tens of kilometres and it includes pollutant sources. The proposed methodology involves the generation of an adaptive tetrahedral mesh, the computation of an ambient wind field, the inclusion of the plume rise effect in the wind field, and the simulation of transport and reaction of pollutants. We apply our methodology to simulate a fictitious pollution episode in La Palma island (Canary Island, Spain)...

Wind forecasting over complex terrain

[EN]In this paper we introduce a new methodology for wind field forecasting over complex terrain. The idea is to use the predictions of the HARMONIE mesoscale model as the input data for an adaptive finite element mass consistent wind model [1, 2]. A description of the HARMONIE Non-Hydrostatic Dynamics can be found in [3]. The HARMONIE results (obtained with a maximum resolution about 1 Km) are refined in a local scale (about a few meters)...

Wind ensamble forecasting using an adaptive mass-consistent model

[EN]Ensemble forecasting [1] is a methodology to deal with uncertainties in the numerical wind prediction. In this work we propose to apply ensemble methods to the adaptive wind forecasting model presented in [2]. The wind _eld forecasting is based on a mass-consistent model and a log-linear wind pro_le using as input data the resulting forecast wind from Harmonie [3], a Non-Hydrostatic Dynamic model. The mass-consistent model parameters are estimated by using genetic algorithms [4]. The mesh is generated using the meccano method [5] and adapted to the geometry. The main source of uncertainties in this model is the parameter estimation and the in- trinsic uncertainties of the Harmonie Model…

A new predictive solar radiation numerical model

[EN]A predictive solar radiation numerical model is presented. Starting from the works of, a solar radiation numerical model is developed considering the terrain surface through 2-D adaptive meshes of triangles which are constructed using a refinement/derefinement procedure in accordance with the variations of terrain surface and albedo. The effect of shadows is considered in each time step. Solar radiation is first computed for clear-sky (CS) conditions and then, real-sky values are computed daily in terms of the CS index computed using all the observational data which are available for each day at several points of the studied zone…

Ensemble wind forecasting based on the HARMONIE model and adaptive finite elements in complex orography

[EN]Ensemble forecasting is a methodology to deal with uncertainties in the numerical wind prediction. In this work we propose to apply ensemble methods to the adaptive wind forecasting model presented in. The wind field forecasting is based on a mass-consistent model and a log-linear wind profile using as input data the resulting forecast wind from Harmonie, a Non-Hydrostatic Dynamic model used experimentally at AEMET with promising results. The mass-consistent model parameters are estimated by using genetic algorithms. The mesh is generated using the meccano method and adapted to the geometry…

Orientación y predicción escolar : estudio experimental referido a los niveles de EGB.

Se trata la problemática de la explicación científica de aquellas variables que intervienen en el rendimiento escolar de la E.G.B que son tenidas en cuenta por la orientación escolar. Tras explicar la metodología de la predicción numérica en términos cuantificados y en base a probabilidades conocidas por el experimentador, se analiza un estudio experimental sobre el rendimiento escolar en el Centro Piloto de E.G.B 'Santo Cáliz' durante el año académico 1973-1974, y se comentan las conclusiones sacadas de tal experiencia en relación con la orientación escolar.

Predicción de la distorsión en anillos rolados sin costura durante tratamiento térmico de temple y revenido usando simulación numérica

La corrección de una falla por distorsión puede ser compleja ya que involucra efectos microestructurales y esfuerzos residuales que son la causa principal del fenómeno de distorsión. Las fallas por distorsión son serias debido a que pueden conducir a que el producto final no cumpla con los requerimientos dimensionales y no sea aceptado para desarrollar su función. Hoy en día, la problemática es la distorsión que sufren los componentes cuando se les somete a un tratamiento térmico temple, debido a las transformaciones de fase y esfuerzos residuales que se generan por el enfriamiento rápido, así como del tratamiento térmico de revenido donde el exceso de carbono es liberado de la estructura cristalina de la martensita y/o bainita y genera la deformación en la estructura cristalina, con esta problemática es posible hacer uso del modelo de Tratamiento Térmico que contiene el paquete comercial computacional FORGE HPC 2011®, para tratar de reproducir estos fenómenos que se llevan a cabo durante los tratamientos térmicos mencionados, y posteriormente generar información relacionada al tratamiento térmico de revenido, para desarrollar un modelo matemático que sea capaz de predecir las propiedades mecánicas finales. Este trabajo consistió en 3 etapas, la primer etapa se basó en estudiar detalladamente el grado de acero 42CrMo4 al aplicarle un tratamiento térmico de temple, bajo condiciones industriales con la finalidad de generar mayor conocimiento de los fenómenos de distorsión del acero antes mencionado, los cuales muchos autores atribuyen que este fenómeno se presenta con mayor frecuencia durante el temple, debido a la transformación de fase martensita, fase metaestable más dura en los aceros que tienen la capacidad de generar esta estructura cristalina, el experimento se desarrolló tratando térmicamente 16 anillos con las siguientes dimensiones; diámetro exterior = 2631 mm, pared = 164 mm y altura de 188 mm, instrumentados cada componente con 20 termopares tipo “k” de γ mm de diámetro, orientados cada 90°, esta metodología se desarrolló con la finalidad de obtener el máximo dato posible durante temple para posteriormente asociarlo con los coeficientes de transferencia de calor h, y así modelar la distorsión en las piezas utilizando un paquete comercial computacional, así como las condiciones de enfriamiento de la primer prueba experimental, encontrando errores máximos de 10 % comparando los resultados experimentales con los resultados obtenidos de la simulación. La segunda parte del proyecto consistió en una matriz de experimentos de tratamientos térmicos de temple y revenido, donde las variables principales fueron la temperatura y el tiempo, aplicadas en 13 probetas con las siguientes dimensiones; 100 mm X 100 mm X 200 mm, para generar conocimiento de la evolución de la dureza así como las propiedades mecánicas del mismo grado de acero, esta parte del experimento tuvo como finalidad el desarrollo y evaluación de un modelo matemático implementado en computadora que gobierne dicho comportamiento, encontrando errores en el rango de 1 hasta 40 %, comparando los resultados experimentales vs los resultados simulados. La tercera etapa del proyecto consistió en evaluar el grado de acero AISI 8630 y AISI 4340 utilizando el modelo de tratamiento térmico de revenido y datos experimentales de tres tiempos y tres temperaturas para cada uno de los aceros ya mencionados, encontrando que el modelo de tratamiento térmico de revenido no es capaz de reproducir perfiles de dureza en aceros de madia y alta aleación como están clasificados los aceros mencionados, ya que los resultados entre la parte experimental y la simulada no coincide con una línea recta para el acero AISI 8630, se encontró un coeficiente de correlación de 0.87 y errores entre 22 y 44 %, y para el acero AISI 4340, se encontró un coeficiente de correlación de 0.53 y errores entre 17 y 33 %

Predicción multivariada del rendimiento escolar en el ciclo inicial de EGB.

Analizar los límites predictivos del rendimiento académico al final del ciclo inicial de EGB. Se compone de 155 niños en el curso 1982 del Colegio Salesiano San Antonio Abad, de Valencia. En edades comprendidas entre los 5 y 6 años. La muestra había sido sometida en Preescolar a una batería de tests y posteriormente al final del primer ciclo de EGB. En este diseño ex post facto se analizan las variables independientes: percepción espacial, percepción temporal, memoria inmediata, inteligencia no verbal, conocimiento de conceptos verbales de contenido, capacidad para una seriación elemental de números. Como variable dependiente, el rendimiento en el área de Matemáticas y Lengua castellana. Cuestionario para los padres; test reversal; matrices progresivas de Raven; prueba de organización perceptiva de Santucci; cubos de Kohns Goldstein; estructuras rítmicas de Stamback; test Boehm de conceptos básicos; test del árbol; test dibujo de la familia; test dibujo de la casa; prueba de seriación numérica; pruebas de rendimiento: lectura, escritura, cálculo y grafía. Análisis factorial. Análisis de regresión múltiple Stepwise. Análisis de sendas. Paquetes BMDP Dixon and Biomedical y SPSS de Ciencias Sociales. Análisis de correlaciones. La predicción de rendimientos es multivariada al ser la conducta síntesis de multitud de incidentes y presiones sobre el individuo. La covarianza entre Matemáticas y Lenguaje es alta ya que el niño no separa nunca el aprendizaje de estas dos áreas. Los tests aplicados en Preescolar tienen diferente validez predictora en cada área. Las pruebas que miden factores cognoscitivos tienen menor validez predictora que los de rendimiento. El Reversal tiene su máxima validez en la predicción de la aptitud lectora y calificación del Lenguaje, la copia de figuras lo tiene en la predicción de las notas de Lenguaje, las estructuras rítmicas en Matemáticas, al igual que los cubos de Kohns y el test de Boehm. El Raven tiene su máxima validez en Lenguaje y Matemáticas. Las pruebas de personalidad tienen a esta edad un valor predictivo nulo, mientras que las pruebas de rendimiento pasadas a inicio del ciclo tienen alta validez predictiva de las calificaciones finales del mismo ciclo. Las variables que miden rendimientos académicos tienen un mayor valor predictivo. Las técnicas pedagógicas aplicadas en Preescolar invalidan muchas de las pruebas psicotécnicas con alto nivel de percepción, mientras que las aplicadas en los dos cursos iniciales de EGB compensan las deficiencias madurativas que arrastran al inicio del ciclo. La predicción del rendimiento de un curso puede hacerse con los datos de origen de esa etapa escolar o con la evaluación continua, pudiéndose suprimir el examen final.

La predicción del éxito-fracaso escolar en la primera fase del ciclo medio.

Demostrar la posibilidad de la predicción del éxito escolar en la primera fase del ciclo medio. Conocer y controlar los factores más influyentes en el rendimiento escolar, para poder introducir programas de mejora individual o grupal en los casos que lo precisen. Muestra a: 126 alumnos primero de EGB, curso 81-82. Muestra b: 145 alumnos primero de EGB, curso 82-83. Cada grupo formado por cuatro cursos de primero de EGB de dos colegios de Cuenca. Población: muestra puede considerarse representativa del 79,7 por ciento de la población escolar de los colegios públicos de Cuenca. Estudio longitudinal. Variable o criterio: rendimiento. Predictores en primero de EGB: aspecto mental, inteligencia general, atención, esquema corporal, conceptos básicos. Aspecto personal (interés y motivación), aspecto ambiental (nivel socioeconómico). Predictores en segundo de EGB: aspecto mental (inteligencia general, atención, memoria, aptitud verbal, aptitud numérica, esquema corporal, velocidad y comprensión lectora); aspectos personales (interés y motivación); aspectos ambientales (nivel socioeconómico). Predictores en tercero de EGB: aspectos aptitudinales (inteligencia general, atención, esquema corporal, velocidad y comprensión lectora, claves); aspecto personal (tensiones de la personalidad, motivación e interés); aspectos ambientales (nivel socioecónomico). Se confirma la posibilidad de predecir el éxito-fracaso escolar en la primera parte del Ciclo Medio, dentro de unos márgenes aceptables de error. La correlación existente entre el rendimiento esperado y el obtenido oscila entre el 0,850 Y el 0,908. La variables intelectuales, aunque con las necesarias limitaciones, deben considerarse como excelentes medios de predicción. La motivación y el interés por el quehacer escolar es el factor no intelectual más importante asociado al rendimiento. Las actitudes y las aptitudes están muy ligadas al interés y al status socioecónomico. Este último tiene un influjo decisivo en muchos casos llegando a constituir lo que se puede llamar el fatalismo social. La desventaja del status bajo tiene sus manifestaciones concretas en el campo del lenguaje y esto conlleva bajo rendimiento y actitudes negativas. La predicción no constituye un fin en sí misma, sino un medio para informarnos de la necesidad de intervencion, procurando alterar los pronosticos cuando son de fracaso, mediante programas correctores. El método predictivo permite la posibilidad de actuar más eficientemente merced a la precisión de las predicciones y al poder de anticipación. Dado que existe una situación de ventaja de cara al éxito escolar por el simple hecho de pertenecer a un status socioeconómico y cultural medio-alto es preciso proponer la necesidad de programas de Educación Compensatoria, para los niños pertenecientes a la clase baja. Indica que esta educación debe iniciarse como muy tarde en el preescolar; en las fases posteriores cualquier intento tiene pocas posibilidades de eficacia y éxito.

La predicción del rendimiento académico en alumnos de octavo de Educación General Básica.

Parte del fracaso escolar como realidad educativa, para conocer las variables que tienen mayor incidencia en el rendimiento académico, y en función de las mismas, predecir el rendimiento esperado de los alumnos. 456 alumnos de octavo de EGB de cuatro centros no estatales de Pamplona. Variables independientes: a. Descriptivas. b. Rendimiento previo. c. Inteligencia y aptitudes. d. Intereses vocacionales. e. Rasgos de personalidad. Variables dependientes: A. Idioma moderno. B. Lengua. C. Matemáticas. D. Ciencias Naturales. E. Ciencias Sociales. Variables transformadas: medias de rendimientos. 1. Son las variables de rendimientos previos las que se revelan con mayor capacidad predictiva variando. 2. La inteligencia general verbal, la valoración global de la inteligencia, la aptitud numérica, y la comprensión verbal, se muestran como los segundos predictores. 3. Los intereses vocacionales presentan escaso valor predictivo. 4. Los rasgos de personalidad, cuando se consideran predictores, no modifican sustancialmente las ecuaciones y, ocupan generalmente puestos secundarios explicando desde un 1,06 por ciento hasta 2,06 por ciento de la varianza de Ciencias Naturales por parte de las variables actividad y control respectivamente. 5. La cuantía del error con que se efectúa la predicción varía entre 8,660 por ciento y 10,737 por ciento. 6. Los alumnos con alto rendimiento al finalizar octavo de EGB se caracterizan frente a los de bajo rendimiento, por obtener mayores rendimientos previos, excepto en idioma de octavo; presentar mejores niveles de aptitudes globales y diferenciales, excepto atención; ser más emotivos, reflexivos, defensivos y con mayor control; y mostrar mayor interés por actividades científicas, literarias y cálculo. 1. El educador necesita conocer el rendimiento probable que obtendrá cada alumno, para poder adaptar la enseñanza a la situación real de los alumnos, y para poder llevar a cabo una evaluación en la que el criterio de comparación sea el propio alumno de acuerdo con sus características y potencialidades. 2. La predicción del rendimiento no supone enjuiciamiento o catalogación de los alumnos, que pueda posteriormente condicionar su rendimiento, sino que está más en conexión con una concepción de la educación personalizada. Además en una predicción técnica conocemos el error de estimación, frente a las predicciones mas opináticas. 3. El mantenimiento de la estabilidad del rendimiento a lo largo del tiempo pone de manifiesto que alumnos con rendimientos habituales insuficientes, sólo conseguirán cambiar esa tónica, interviniendo sobre nuevas variables o alterando algunas de las que intervienen.

Plan de vigilancia y control ambiental de incidentes contaminantes en el Océano Atlántico con influencia en la zona marítima canaria con uso de simulación numérica y métodos de optimización

[ES] El proyecto resumido en el presente artículo muestra la necesidad de implantar planes de prevención y actuación frente a incidentes contaminantes en la zona marítima canaria utilizando modelos de predicción y optimización que aseguren el éxito de aplicación de los mismos. Gracias al desarrollo de las nuevas tecnologías y avances científicos, podemos simular en tiempo real cómo evolucionará un vertido de hidrocarburo que se desplace en la zona marítima canaria. De esta manera, se optimizan las decisiones y los recursos, se minimiza el impacto ambiental en las costas canarias y se mitigan los perjuicios a la sociedad y economía canaria

Estudio Hidrogeológico de la Llanura Manchega mediante simulación numérica

El objetivo del presente estudio es el análisis de un sistema complejo, el Acuífero de la Mancha Occidental, mediante un modelo numérico de simulación que represente de la manera más rigurosa posible la evolución del Sistema Acuífero 23. Este modelo se realiza en régimen permanente con una rigurosa configuración del sistema desde el punto de vista geológico y geométrico. De esta forma se deja iniciado y planeado un modelo y su estructura que será una base real de futuras formulaciones transitorias, base de los sucesivos análisis de explotación y predicción. . Las distintas situaciones que en las últimas décadas ha experimentado el Sistema 23, soluciones que se han dado para las mismas, y los posibles planes de actuación que se podrían llevar a cabo en un futuro frente a condiciones cambiantes de clima y explotación se podrán estudiar a partir del presente modelo de simulación numérica. ABSTRACT The main purpose of this study is to analyses a complex system such as Western La Mancha Aquifer by the use of a numeric model that simulates as accurately as possible the evolution of Aquifer 23. This model is made in steady state with a thorough configuration of the system from both the geological and geometric point of view. Therefore, it is left initiated with a planned model and its structure which will be used as a real base for following transient flow simulations that also will be the foundation of subsequent prediction and exploitation analysis. The different situations that Aquifer 23 has experienced during the last decades; the solutions that have been given for them; and the possible plans that would be implemented in the future in order to deal with the changing environmental and exploitation conditions will be able to be studied using this model.