Optimización de Arquitecturas de Procesamiento Digital de Señales en Lógica Programable para Aplicaciones en Vuelos No Tripulados

En dispositivos electrónicos de última generación destinados a funciones de comunicación o control automático, los algoritmos de procesamiento digital de señales trasladados al hardware han ocupado un lugar fundamental. Es decir el estado de arte en el área de las comunicaciones y control puede resumirse en algoritmos basados en procesamiento digital de señales. Las implementaciones digitales de estos algoritmos han sido estudiadas en áreas de la informática desde hace tiempo. Sin embargo, aunque el incremento en la complejidad de los algoritmos modernos permite alcanzar desempeños atractivos en aplicaciones específicas, a su vez impone restricciones en la velocidad de operación que han motivado el diseño directamente en hardware de arquitecturas para alto rendimiento. En este contexto, los circuitos electrónicos basados en lógica programable, principalmente los basados en FPGA (Field-Programmable Gate Array), permiten obtener medidas de desempeño altamente confiables que proporcionan el acercamiento necesario hacia el diseño electrónico de circuitos para aplicaciones específicas “ASIC-VLSI” (Application Specific Integrated Circuit - Very Large Scale Integration). En este proyecto se analiza el diseño y la implementación de aquitecturas electrónicas para el procesamiento digital de señales, con el objeto de obtener medidas reales sobre el comportamiento del canal inalámbrico y su influencia sobre la estimación y el control de trayectoria en vehículos aéreos no tripulados (UAV, Unmanned Aerial Vehicle). Para esto se propone analizar un dispositivo híbrido basado en microcontroladores y circuitos FPGA y sobre este mismo dispositivo implementar mediante algoritmo un control de trayectoria que permita mantener un punto fijo en el centro del cuadro de una cámara de video a bordo de un UAV, que sea eficiente en términos de velocidad de operación, dimensiones y consumo de energía.

DESARROLLO DE UN MODELO DE NEGOCIO BASADO EN ESTUDIOS OPTIMIZACIÓN Y CONTROL EN PLANTA PILOTO PARA LA PRODUCCIÓN DE GÍRGOLAS.

La organización de la producción, procesamiento, comercialización, y financiamiento de las operaciones involucradas en la oferta de hongos comestibles se caracterizan por tener Puntos de Equilibrio (PE) diferentes. El PE más alto se constituye en la restricción a salvar al momento de considerar la inversión en un emprendimiento nuevo. En la mayoría de las situaciones estos PE críticos terminan por desalentar la inversión. Se dice que el cultivo de hongos representa una industria biotecnológica importante que se ha ampliado considerablemente en todo el mundo en las últimas décadas; se enfatiza que los hongos sirven como delicias para el consumo humano y como nutracéuticos (alimentos que curan), que los cuerpos fructíferos de los hongos contienen sustancias de varios reinos muy valoradas por sus propiedades medicinales, sabores y perfumes. Sin embargo, el potencial económico de los hongos está lejos de ser aprovechado. El problema hasta ahora es que solo algunas especies pueden ser inducidas a fructificar en cultivos, y si bien el cultivo de las setas es una tecnología adaptable a diferentes condiciones que van desde una escala comercial de importancia hasta una forma rústica de traspatio en comunidades rurales, con substratos agroindustriales o bien con solo material vegetal, cada uno de estos casos presenta dificultades cuando son traspasados a nuestra región; o bien no son rentables porque la escala de producción manejable está mas allá de las capacidades de pequeños y medianos productores o bien porque las inversiones iniciales exceden las posibilidades del mercado. Si analizamos las causas que ha llevado al fracaso de emprendimientos productivos de hongos encontraremos las mismas que se esgrimen al comienzo. Lo que puede hacer que sea un cultivo sustentable es la búsqueda de nuevas alternativas tecnológicas y de trabajo. Este Proyecto de Investigación Orientado (PIO) plantea como objetivo general estudiar un Modelo de Negocio que sirva para salvar las restricciones impuestas por la existencias de PE mínimos en producción, comercialización, financiamiento, investigación y desarrollo para la diversificación, y entrepreneurship optimizando la disponibilidad de recursos existentes. Para alcanzar este cometido el PIO propuesto busca articular en red las áreas de Economía de los Negocios y las Organizaciones (ENO), la Ingeniería Química (IQ), la Ingeniería en Telecomunicaciones (IT), y la Microbiología (Mic). Cada una de ellas se concentraría en la búsqueda de alternativas técnicas para bajar los PE implicados en este tipo de negocios. Retomando el objetivo general de este PIO podemos afirmar que el objetivo particular de este PIO es elaborar y divulgar un modelo de negocio para la producción y comercialización de hongos comestibles a pequeña escala y para la coordinación de pequeños productores, a partir de la optimización de los diversos procesos y actividades económicas internas de producción, de manera tal que se minimice el punto de equilibrio con el fin que pequeños inversores puedan iniciarse en la producción de en forma rentable y sustentable generando mayor riqueza para la región incrementando el ingreso y creando oportunidades de empleo.

Optimización de sistemas de tratamiento de aguas residuales existentes en pequeñas urbanizaciones combinando tecnologías flexibles que permitan la reutilización del agua tratada.

En el Valle de Punilla, provincia de Córdoba, el aumento de la densidad demográfica, el desarrollo de la industria y el impulso de la actividad turística produjo un incremento en la demanda de agua potable y en la generación de aguas residuales. Un alto porcentaje de viviendas y pequeñas urbanizaciones no están conectadas a la red cloacal y utilizan sistemas in-situ para el tratamiento de sus efluentes líquidos como cámara séptica, y para su disposición final pozos absorbentes o sangrías. Debido a los bajos rendimientos documentados de este sistema de tratamiento, las aguas ineficazmente tratadas lixivian arrastrando sustancias tóxicas que contaminarán las napas freáticas. Además y fundamentalmente, imposibilita su posterior reutilización para el llenado de acuíferos superficiales, irrigación agrícola y ornamental, procesos industriales, y otros usos. A fin de disminuir el impacto ambiental se plantean innovadores prototipos modulares a escala real para ser anexados con los sistemas de saneamiento existentes, objetivo del presente trabajo. Como tratamiento secundario se diseñarán, construirán y pondrán en operación dos módulos biológicos, uno de naturaleza aeróbica -biodiscos- y otro de naturaleza anaeróbica -decantador de flujo ascendente- ambas tecnologías no tradicionales que pueden ser acopladas de manera individual o conjunta. Experiencias previas del equipo, muestran que la eficiencia del módulo aeróbico resulta superior al 86% calculada a partir de los parámetros sanitarios. Se pretende mejorar aún más, la eficacia de la etapa biológica razón por la cual, se ensamblará el módulo anaeróbico. Para lograr reutilizar las aguas tratadas se deberán someter a un proceso de cloración previa al vertido, lo cual no garantiza que su calidad sea la adecuada según la legislación vigente. Por tal motivo se investigará el uso alternativo de un ozonizador como tratamiento terciario, metodología seleccionada por su efectividad e inocuidad para la desinfección bacteriana e inactivación viral. El modelo de integración de tecnologías existentes con tecnologías biológicas no tradicionales es una opción ecológica y económicamente viable ya que mejora la eficiencia del tratamiento, permite su reutilización y resuelve en un futuro próximo una de las problemáticas ambientales que más preocupan a la sociedad y que más afectan a las comunidades vulnerables, la contaminación y la escasez del recurso hídrico.

Optimización de sistemas de tratamiento de aguas residuales existentes en pequeñas urbanizaciones combinando tecnologías flexibles que permitan la reutilización del agua tratada.

En el Valle de Punilla, provincia de Córdoba, el aumento de la densidad demográfica, el desarrollo de la industria y el impulso de la actividad turística produjo un incremento en la demanda de agua potable y en la generación de aguas residuales. Un alto porcentaje de viviendas y pequeñas urbanizaciones no están conectadas a la red cloacal y utilizan sistemas in-situ para el tratamiento de sus efluentes líquidos como cámara séptica, y para su disposición final pozos absorbentes o sangrías. Debido a los bajos rendimientos documentados de este sistema de tratamiento, las aguas ineficazmente tratadas lixivian arrastrando sustancias tóxicas que contaminarán las napas freáticas. Además y fundamentalmente, imposibilita su posterior reutilización para el llenado de acuíferos superficiales, irrigación agrícola y ornamental, procesos industriales, y otros usos. A fin de disminuir el impacto ambiental se plantean innovadores prototipos modulares a escala real para ser anexados con los sistemas de saneamiento existentes, objetivo del presente trabajo. Como tratamiento secundario se diseñarán, construirán y pondrán en operación dos módulos biológicos, uno de naturaleza aeróbica -biodiscos- y otro de naturaleza anaeróbica -decantador de flujo ascendente- ambas tecnologías no tradicionales que pueden ser acopladas de manera individual o conjunta. Experiencias previas del equipo, muestran que la eficiencia del módulo aeróbico resulta superior al 86% calculada a partir de los parámetros sanitarios. Se pretende mejorar aún más, la eficacia de la etapa biológica razón por la cual, se ensamblará el módulo anaeróbico. Para lograr reutilizar las aguas tratadas se deberán someter a un proceso de cloración previa al vertido, lo cual no garantiza que su calidad sea la adecuada según la legislación vigente. Por tal motivo se investigará el uso alternativo de un ozonizador como tratamiento terciario, metodología seleccionada por su efectividad e inocuidad para la desinfección bacteriana e inactivación viral. El modelo de integración de tecnologías existentes con tecnologías biológicas no tradicionales es una opción ecológica y económicamente viable ya que mejora la eficiencia del tratamiento, permite su reutilización y resuelve en un futuro próximo una de las problemáticas ambientales que más preocupan a la sociedad y que más afectan a las comunidades vulnerables, la contaminación y la escasez del recurso hídrico.

Optimización y modelización de la ingestión en el vacuno lechero en estabulación libre

El presente proyecto tenía una duración de un año. Durante el año 2004 se realizó el ensayo experimental y se procesaron la mayoría de los datos obtenidos. El proyecto se inició con 3 meses de retraso (en Marzo en vez de Enero) debido que antes del inicio del proyecto se realizaron unos ensayos de validación del sistema de monitorización automatizado necesarios para llevar a cabo este proyecto. Se adjunta separata con la publicación de los resultados de validación del sistema automatizado empleado. Los objetivos de este proyecto se cumplieron plenamente. Se confeccionaron los dos lotes de vacas como estaba previsto y se consiguieron todas las medidas que se pretendía. Los resultados de este estudio ya han sido procesados estadísticamente y un artículo científico está siendo terminado en estos momentos (también se adjunta en el informe) y se prevee que se envíe a publicar a finales de este mismo mes de Abril. Los objetivos del estudio consistían en determinar los efectos de la separación de las vacas primíparas de las multíparas sobre el peso vivo, la condición corporal, la producción de leche, el consumo de alimento, y el comportamiento alimentario de las vacas. Los resultados más relevantes del estudio han sido que, sorprendentemente, la creación de un grupo de primíparas separadas de las multíparas no tiene repercusiones positivas (ni negativas) sobre la producción de leche. Este hecho se ha atribuido a que la ingestión de la primíparas en ausencia de las multíparas no aumentó, y es más, el tiempo dedicado a consumir alimento fue menor en las primíparas separadas de las multíparas que en sus homólogas mezcladas con las multíparas. Las vacas primíparas separadas de las primíparas acudieron al comedero un mayor número de veces al día, aunque sus visitas al comedero fueron más cortas. El ritmo de ingestión no fue distinto entre los dos grupos de animales, por lo tanto, la cantidad de alimento ingerido en cada visita fue menor en las primíparas separadas. Este cambio en el comportamiento alimentario probablemente fuera el responsable del mayor contenido, y mayor producción, de grasa en leche obtenido con las primíparas separadas de las multíparas. Este tipo de resultados son la primera vez que se obtienen y se describen en la literatura. Este ha sido el primer estudio que evalúa y cuantifica los efectos de la separación de las primíparas de las multíparas sobre la ingestión y la producción.

Optimización del uso del agua en restauraciones de paisajes y xerojardinería en condiciones de clima mediterráneo

Durante todo el proyecto y su prórroga, el plan de trabajo se ha desarrollado de acuerdo con el programa descrito en la memoria del presente proyecto, así­ se ha incidido en la caracterización ecofisiológica de diversas especies mediterráneas leñosas frente a los estreses ambientales; se ha tratado de optimizar la productividad de dichas especies en condiciones de vivero y por ultimo se ha evaluado la respuesta de este material vegetal tanto a las condiciones de transplante como su respuesta a diversas técnicas de gestión de la revegetación y/o ajardinamiento.

Mejora de la competitividad de las plantaciones frutales de nogal: selección de material vegetal, desarrollo de un modelo de predicción de la infección de Xanthomonas arboricola pv. juglandis y optimización de las podas de formación y producción

En las colecciones del IRTA-Mas Bové se han caracterizado más de 150 clones de nogal procedentes de prospección, material extranjero y de selecciones de distintos programas de mejora. El material se ha caracterizado agronómicamente siguiendo los descriptores del IPGRI (1994). Actualmente existen fichas descriptivas muy amplias de 43 accesiones. Toda esta información sobre el comportamiento del material vegetal en las condiciones climáticas de Tarragona, tiene interés a nivel científico y es muy válida para posibles plantaciones con nuevo material. El estudio de los caracteres de sensibilidad a Bacteriosis y afección de la caída prematura de flores (PFA), en dos decendencias de nogal de cruzamientos controlados, ha permitido obvervar que estos caracteres tienen una herencia compleja. Se ha establecido la virulencia de distintos aislados de Xanthomonas arboricola pv. juglandis, en nogal. Los aislados más virulentos se han utilizado para establecer un modelo de predicción, en condiciones de laboratorio, de esta bacteria en nogal. La temperatura a la que la severidad de la enfermedad es máxima es 26ºC. A esta temperatura un aumento en la duración del período de humedad relativa elevada de 0-24 horas, produce un aumento de la afección. En los próximos años, este modelo de predicción se validará en campo. Si los resultados son positivos, permitirán racionalizar los tratamientos para la Bacteriosis en las plantaciones de nogal. Los primeros resultados de un control de la iluminación en el interior de las copas de los árboles, realizado mediante medidas de iluminación interceptadas con un ceptómetro Delta T (SunScan), han puesto de manifiesto que la gran influencia de la luz en el crecimiento anual de las ramas. Así, en la formación y poda de los árbles hay que tener presente estos resultados, en especial en las formaciones en ejes libres, y favorecer la máxima entrada de luz en el interior de la copa de los árboles.

Optimización de la cría larvaria del dentón (Dentex dentex) en condiciones intensiva y semiextensiva de cultivo

En el proyecto se plantearon una serie de objetivos de investigación encaminados a resolver los problemas que el cultivo larvario del dentón estaba planteando al sector industrial, teniendo en cuenta el interés que existe actualmente en España por la búsqueda de nuevas especies susceptibles de ser cultivadas a nivel industrial y el interés económico que existe en la zona mediterránea por el dentón, no sólo por la calidad de su carne sino por su rápido crecimiento en jaulas y su elevado valor comercial. Los objetivos que se plantearon en el proyecto tenían como finalidad establecer una secuencia alimentaria propia de la especie para la que los conocimientos derivados del cultivo de la dorada (con un crecimiento mucho menor) no son adecuados, tener una aproximación a los requerimientos nutricionales de la larva del dentón con el fin de diseñar dietas de enriquecimiento de presas vivas y/o microcápsulas adecuadas para suplir estos requerimientos, avanzar el periodo de destete en el tiempo con el fin de disminuir el aporte de Artemia que es uno de los productos que encarece el proceso de producción de juveniles, lograr la homogeneización de tallas durante este periodo de destete con el fin de reducir el canibalismo tan extremo que presenta el dentón y por último hacer una comparación entre las técnicas empeladas en el cultivo larvario, la intensiva aplicada fundamentalmente en España siguiendo el modelo de la dorada o el rodaballo y la semiextensiva utilizada habitualmente en Grecia. Los objetivos planteados en el proyecto se enumeran a continuación: Objetivo 1.- Efecto de la temperatura sobre el desarrollo embrionario y larvario - Manipulación de la temperatura de incubación y del cultivo larvario en los primeros estadios de desarrollo para permitir un mejor aprovechamiento de las reservas vitelinas y obtener larvas más grandes y con mayor cantidad de vitelo que puedan resistir posibles periodos de ayuno - Análisis del contenido lipídico del vitelo Objetivo 2.- Comportamiento trófico y secuencia alimentaria - Estudio de los contenidos digestivos de las larvas alimentadas con presas vivas a fin de establecer una secuencia alimentaria propia del dentón tanto en cuanto a tipo de preso como cantidad y numero de dosis diarias. Objetivo 3.- Destete avanzado - Preparación de microdietas de zeina para la alimentación de larvas de 20-25 días y poder reducir el aporte de nauplios de Artemia Objetivo 4.- Homogeneización de la talla de los peces para evitar el canibalismo - Sincronización de la metamorfosis del dentón mediante el suministro de hormonas tiroideas Objetivo 5.- Cultivo semiextensivo versus intensivo - Comparación de los resultados obtenidos en cuanto a crecimiento y supervivencia usando las técnicas de cultivo intensivo y semiextensivo

Optimización de la calidad anatómicofisiológica de pinus halepensis y pinus pinea producidos en contenedor y relación con la supervivencia y crecimiento en plantación. Evaluación de las causas de mortalidad en plantaciones establecidas en tierras agrarias

El presente proyecto se plantea por la necesidad de estudiar la problemática derivada de la aplicación del Real Decreto 378/93 que establece un plan de forestación de superficies agrarias adoptando la normativa comunitaria reflejada en el Reglamento 2080/92. El objetivo de la legislación es la forestación de tierras agrícolas de baja rentabilidad, conservando el medio natural y obteniendo otros beneficios de índole diversa. Esta nueva situación genera una problemática que requiere la participación de investigadores, técnicos, gestores, productores y distribuidores para evitar errores que, a largo plazo, pueden provocar un efecto contrario al que pretendía la legislación. La aplicación del RD 378/93 desde el año 1993 afectaba 150.000 ha en el año 1996 con dispar distribución territorial. El éxito en el establecimiento de las plantaciones fue muy heterogéneo, como cabía esperar de la gran diversidad de estaciones forestadas. El objetivo general de la investigación propuesta en el Proyecto era disminuir los índices de mortalidad en plantaciones establecidas en tierras agrarias. La hipótesis de trabajo que se estableció era que la mortalidad elevada se relaciona con la calidad de la planta y que las particulares condiciones de reforestación incrementan la necesidad de utilizar planta con una calidad anatómica y fisiológica óptima. El establecimiento de un sistema de retroalimentación entre los distintos sistemas de producción de planta y los resultados de la plantación permitían diseñar métodos para la evaluación de la calidad de planta de vivero mediante indicadores fisiológicos. La participación en el proyecto de equipos investigadores con experiencia en la caracterización fisiológica de planta forestal producida en vivero (Subproyecto Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Montes, en adelante ETSIM) y en la influencia de la calidad del sistema radical en la supervivencia y crecimiento en plantación (Subproyecto Institut de Recerca i Tecnologia Agroalimentaries, en adelante IRTA) nos permitía abordar el objetivo general propuesto. La participación de empresas viverísticas e instituciones colaboradoras (Forestal Catalana S.A., Genforsa, Generalitat de Catalunya) nos garantizaba la disponibilidad de material vegetal, instalaciones y parcelas experimentales. Con este planteamiento, se estableció un Plan de Trabajo con los siguientes objetivos parciales (entre paréntesis los equipos implicados en cada tarea).

Extracción de parámetros de un resonador FBAR por optimización

L’objectiu d’aquest projecte que consisteix a elaborar un algoritme d’optimització que permeti, mitjançant un ajust de dades per mínims quadrats, la extracció dels paràmetres del circuit equivalent que composen el model teòric d’un ressonador FBAR, a partir de les mesures dels paràmetres S. Per a dur a terme aquest treball, es desenvolupa en primer lloc tota la teoria necessària de ressonadors FBAR. Començant pel funcionament i l’estructura, i mostrant especial interès en el modelat d’aquests ressonadors mitjançant els models de Mason, Butterworth Van-Dyke i BVD Modificat. En segon terme, s’estudia la teoria sobre optimització i programació No-Lineal. Un cop s’ha exposat la teoria, es procedeix a la descripció de l’algoritme implementat. Aquest algoritme utilitza una estratègia de múltiples passos que agilitzen l'extracció dels paràmetres del ressonador.

Optimización de procedimientos de consolidación en actuaciones proyectadas mediante aplicaciones SIG

Durant el transcurs del treball es detalla una optimització del procés productiu que porta a terme l’empresa Aurensis, que tracta de construir una base de dades i suport cartogràfic d’actuacions a petición de client. Es produiran beneficis en el resultat final i en el transcurs del mateix amb millores d’automatització, seqüenciació i la conseqüent reducción de temps. Per a això s’ha creat un aplicatiu dintre de l’entorn de treball ArcMap amb components ArcToolbox i ús de llibreries ArcObjects utilitzant el llenguatge Visual Basic for Applications (VBA).

Traductor de especificaciones XML de redes de Petri coloreadas a un lenguaje para la resolución de problemas de optimización

Este proyecto presenta el desarrollo de una aplicación que permite traducir Redes de Petri Coloreadas diseñadas en CPN Tools a un lenguaje para la generación de ficheros de entrada a un simulador/optimizador de Redes de Petri Coloreadas. De esta manera se podrán optimizar modelos creados en CPN Tools ya que esta herramienta no facilita la optimización. Todo el proyecto se ha realizado en C++.

Optimización de la secuencia de difusión en RM 3T con modelo multifactorial IVIM en el estudio de la próstata.

La utilització de la seqüència de difusió en RM 3T amb un model multifactorial IVIM (Intravoxel Incoherent Motion) ofereix la possibilitat d'estudiar per separat la caiguda del senyal deguda a la difusió pròpiament dita, de la deguda als nuclis d'H de l'aigua lliure que es mouen en la xarxa de microcapil•lars del volum estudiat. Mostrem la nostra experiència en la implementació del model IVIM en l'estudi de la pròstata, demostrant que pot resultar útil en la comparació del teixit prostàtic respecte al teixit patològic amb diferències inicials estadísticament significatives, sent superior al càlcul de l'ADC.