Fault diagnosis by refining the parameter uncertainty space of nonlinear dynamic systems

This paper deals with fault detection and isolation problems for nonlinear dynamic systems. Both problems are stated as constraint satisfaction problems (CSP) and solved using consistency techniques. The main contribution is the isolation method based on consistency techniques and uncertainty space refining of interval parameters. The major advantage of this method is that the isolation speed is fast even taking into account uncertainty in parameters, measurements, and model errors. Interval calculations bring independence from the assumption of monotony considered by several approaches for fault isolation which are based on observers. An application to a well known alcoholic fermentation process model is presented

La intuición en la toma de decisiones estratégicas de la dirección empresarial

Las organizaciones han sido percibidas y descritas por los académicos como un producto de la racionalidad, por lo tanto su gestión debe realizarse de manera racional. En el presente trabajo se reivindica el rol de la intuición en los procesos de toma de decisiones estratégicas en las organizaciones; para ello, una vez descrita la “organización racional” y sus implicaciones, con ayuda de la psicología y de la sociología se desvirtúa la separación entre racionalidad e intuición. Mediante el trabajo de campo realizado y utilizando como herramientas de análisis los modelos duales de cognición y comportamiento desarrollados en la última década, se evidencia que la intuición juega un papel importante y relevante en los procesos de toma de decisiones estratégicas en las organizaciones, papel que ha sido deliberadamente olvidado por la academia y que debe ser estudiado, con el fin de poder tener una comprensión integral de las organizaciones.

Análisis de los procesos de internacionalización en el sector petrolero : Ecopetrol, Petrobras Y Exxonmobil

El presente trabajo se centra en el fenómeno de la internacionalización dentro del sector petrolero. Para esto, se escogió a tres empresas: Ecopetrol, por ser la empresa colombiana más grande; Petrobras, el mayor representante de Latinoamérica; y Exxon Mobil, un gigante del petróleo a nivel mundial. Estas empresas, que se encuentran en diferentes etapas dentro de su proceso de la internacionalización, muestran comportamientos estratégicos similares. Son precisamente estas similitudes las que permitieron proponer un modelo de internacionalización generalizado para las diferentes empresas que componen dicho sector económico. Para alcanzar dicho modelo, se recurrió a diferentes teorías de internacionalización desarrolladas por varias escuelas de negocios en el mundo, tales como el Modelo Ecléctico, el de Uppsala o la Teoría de Redes. Cabe destacar que dicho modelo propuesto es una aproximación teórica a la realidad empresarial de las compañías petroleras, usando como marco de referencia una muestra pequeña de este tipo de organizaciones. Dentro de este modelo, los altos matices de complejidad propios del fenómeno de la internacionalización se ven reducidos de manera considerable, como parte del ejercicio académico propuesto en el presente estudio.

La construcción de sentido del inicio de un cambio estratégico en las organizaciones: el caso de la Universidad del Rosario

A través de un caso de estudio se explora cómo la construcción de sentido de un grupo de directivos, bajo una misma inspiración, generó el inicio de un cambio estratégico en una prestigiosa y reconocida universidad colombiana, la Universidad del Rosario. Una institución que en un momento determinado notó que estaba siendo percibida dentro del sector de la educación superior como pequeña, estática en el avance de algunas disciplinas del conocimiento y conservadora; en otras palabras, que estaba perdiendo el reconocimiento que usualmente la había acompañado. A través del estudio de este caso se utilizó la técnica de análisis de discurso para comprender la construcción de sentido del inicio de un cambio estratégico en las organizaciones. Esta técnica permitió analizar la información cualitativa derivada de las entrevistas que se realizaron en profundidad a la cúpula de directivos de la institución y a algunos destacados representantes del sector de la Educación Superior en Colombia. Los resultados sugieren que se hicieron presentes, efectivamente, algunas condiciones específicas que marcaron el inicio de un cambio estratégico en la institución y un viraje en su identidad e imagen. Hechos que se sustentaron en los miembros de un equipo que procuró interpretar y comprender los cambios existentes en el entorno global y local, y asimilar, igualmente, algunos destacados retos que se planteaban por aquella época, al interior de la propia Universidad

Análisis de la producción escrita en revistas internacionales especializadas en terapia ocupacional (American Journal of Occupational Therapy – Canadian Journal of Occupational Therapy) sobre el concepto de desempeño ocupacional en el periodo comprendido entre 1996 – 2006

En todas las etapas de la vida, las personas se encuentran influenciadas por el ambiente, el cual es un facilitador o inhibidor para el desarrollo de sus actividades, permitiéndole elegir qué ocupaciones desea desempeñar de acuerdo a sus intereses y habilidades. Es por ello que el presente trabajo sustenta el objeto de estudio por medio de la revisión, análisis y reflexión de textos especializados en terapia ocupacional en el periodo comprendido entre 1996 – 2006, en las revistas Canadiense y Americana de Terapia Ocupacional, encontradas en la Biblioteca Ciencias de la Salud de la Universidad del Rosario.

Medidas de intervención para promoción de conductas saludables y prevención de riesgos laborales relacionados con accidentalidad y enfermedad laboral en trabajadores de minas de Carbón

Colombia en su legislación normatiza el sector de la minería de carbón, sin embargo se considera que las estrategias no han sido suficientes para la identificación, prevención y control de la accidentalidad y enfermedad laboral. Durante el año 2013 el índice de fatalidad fue de 1,59. Estadísticas del año 2004 evidencian que las neumoconiosis fueron las mayores causas de invalidez de origen profesional. Objetivo: Categorizar actividades de intervención en promoción y prevención de accidentalidad y enfermedad laboral en trabajadores de la minería de carbón. Metodología: Se realizó una revisión de literatura sobre minería de carbón y salud la cual fue obtenida de las bases de datos PUBMED, Sciendirect, VHL, SINAB por literatura publicada sin límites de año, en idioma inglés, español o portugués. Para la búsqueda se utilizaron términos en lenguaje controlado (términos MESH), revisión por pares de títulos y resúmenes. Las publicaciones fueron seleccionadas para revisión de texto completo bajo criterios de inclusión y exclusión. Los códigos contemplados para esta revisión fueron: a) país donde la intervención se llevó a cabo, b) salud ocupacional, c) prevención de accidentalidad, d) programas de promoción, e) tecnologías, f) resultados obtenidos. Resultados: Del total de 2500 artículos seleccionados por los autores principales se realizó la revisión de los primeros 300 artículos, 32 hacen referencia al tema de salud ocupacional y minería de carbón, 10 contienen intervenciones consideradas de relevancia para esta revisión bibliográfica. Se presentan intervenciones estadísticamente significativas (p<0.05) y que han demostrado ser de impacto positivo en la minería de carbón en promoción y prevención de accidentalidad y enfermedad ocupacional. Conclusiones: Se identificaron las siguientes cuatro tipos de intervención: 1) las de carácter educativo que hacen referencia a las capacitaciones participativas, el entrenamiento por medio de “degraded image”, la realización de gestión de autocontrol y retroalimentación para el uso de elementos de protección personal (EPP), la aplicación del Modelo de Proceso Paralelo Extendido; 2) intervenciones preventivas como la medición de alcoholimetría antes del turno, la presencia de personal de enfermería en minas de carbón y el reconocimiento de los predictores de la enfermedad para optimizar la prevención primaria; 3)intervenciones de vigilancia como la promovida en la metodología Estadísticas Europeas de Accidentes de Trabajo (EEAT) para la investigación de los accidentes de trabajo, la aplicación de las recomendaciones de la Organización Mundial de la Salud (OMS) para la detección de la neumoconiosis y 4) De carácter tecnológico consistente en la intervención de tareas a partir de los resultados de la aplicación del software desarrollado por el Instituto Nacional para la Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH). Estas intervenciones han demostrado ser eficaces en la promoción y prevención de accidentalidad y enfermedad ocupacional por lo cual se recomienda su aplicación en Colombia posterior al análisis de costo-efectividad.

Influencia de la relación estratégica comunitaria y el marketing en la salud financiera de las organizaciones en mercados internacionales

La globalización de mercados ha generado una serie de cambios en la estructura del comercio internacional, como el surgimiento de áreas de libre comercio, que son el resultado de las integraciones económicas, las cuales han facilitado los flujos de capital, recursos y personas. La internacionalización no solamente se ha convertido en una estrategia para aprovechar las oportunidades que se dan en los mercados internacionales, sino también en un medio de diversificación del riesgo para reducir la dependencia del mercado doméstico. Sin embargo, para emprender un proceso de internacionalización, es necesario conocer muy bien el contexto dentro del cual se desarrollan los clientes, puesto que la falta de conocimiento del entorno puede perjudicar la salud financiera de la empresa. De ahí la importancia de utilizar una definición de comunidad y unas estrategias comunitarias con las cuales se identifiquen las necesidades, objetivos e intereses de la comunidad, para establecer un relación a largo plazo que procure el desarrollo de ambas partes. La relación estratégica comunitaria y el marketing impactan positivamente la salud financiera de la empresa, en la medida en que este desarrollo mutuo, tanto de la comunidad como de la empresa, no solamente incrementa el interés y el compromiso por seguir interactuando; también crea vínculos afectivos entre ambas partes, lo cual consolida aún más la perdurabilidad de la relación, logrando así una fidelización de los clientes y por ende aumentando la rentabilidad de la empresa.

The acoustic signature of fluid flow in complex porous media

Effective medium approximations for the frequency-dependent and complex-valued effective stiffness tensors of cracked/ porous rocks with multiple solid constituents are developed on the basis of the T-matrix approach (based on integral equation methods for quasi-static composites), the elastic - viscoelastic correspondence principle, and a unified treatment of the local and global flow mechanisms, which is consistent with the principle of fluid mass conservation. The main advantage of using the T-matrix approach, rather than the first-order approach of Eshelby or the second-order approach of Hudson, is that it produces physically plausible results even when the volume concentrations of inclusions or cavities are no longer small. The new formulae, which operates with an arbitrary homogeneous (anisotropic) reference medium and contains terms of all order in the volume concentrations of solid particles and communicating cavities, take explicitly account of inclusion shape and spatial distribution independently. We show analytically that an expansion of the T-matrix formulae to first order in the volume concentration of cavities (in agreement with the dilute estimate of Eshelby) has the correct dependence on the properties of the saturating fluid, in the sense that it is consistent with the Brown-Korringa relation, when the frequency is sufficiently low. We present numerical results for the (anisotropic) effective viscoelastic properties of a cracked permeable medium with finite storage porosity, indicating that the complete T-matrix formulae (including the higher-order terms) are generally consistent with the Brown-Korringa relation, at least if we assume the spatial distribution of cavities to be the same for all cavity pairs. We have found an efficient way to treat statistical correlations in the shapes and orientations of the communicating cavities, and also obtained a reasonable match between theoretical predictions (based on a dual porosity model for quartz-clay mixtures, involving relatively flat clay-related pores and more rounded quartz-related pores) and laboratory results for the ultrasonic velocity and attenuation spectra of a suite of typical reservoir rocks. (C) 2003 Elsevier B.V. All rights reserved.

Integrating predictive control and economic optimisation

In most commercially available predictive control packages, there is a separation between economic optimisation and predictive control, although both algorithms may be part of the same software system. This method is compared in this article with two alternative approaches where the economic objectives are directly included in the predictive control algorithm. Simulations are carried out using the Tennessee Eastman process model.

An Earth Observation Land Data Assimilation System (EO-LDAS)

Current methods for estimating vegetation parameters are generally sub-optimal in the way they exploit information and do not generally consider uncertainties. We look forward to a future where operational dataassimilation schemes improve estimates by tracking land surface processes and exploiting multiple types of observations. Dataassimilation schemes seek to combine observations and models in a statistically optimal way taking into account uncertainty in both, but have not yet been much exploited in this area. The EO-LDAS scheme and prototype, developed under ESA funding, is designed to exploit the anticipated wealth of data that will be available under GMES missions, such as the Sentinel family of satellites, to provide improved mapping of land surface biophysical parameters. This paper describes the EO-LDAS implementation, and explores some of its core functionality. EO-LDAS is a weak constraint variational dataassimilationsystem. The prototype provides a mechanism for constraint based on a prior estimate of the state vector, a linear dynamic model, and EarthObservationdata (top-of-canopy reflectance here). The observation operator is a non-linear optical radiative transfer model for a vegetation canopy with a soil lower boundary, operating over the range 400 to 2500 nm. Adjoint codes for all model and operator components are provided in the prototype by automatic differentiation of the computer codes. In this paper, EO-LDAS is applied to the problem of daily estimation of six of the parameters controlling the radiative transfer operator over the course of a year (> 2000 state vector elements). Zero and first order process model constraints are implemented and explored as the dynamic model. The assimilation estimates all state vector elements simultaneously. This is performed in the context of a typical Sentinel-2 MSI operating scenario, using synthetic MSI observations simulated with the observation operator, with uncertainties typical of those achieved by optical sensors supposed for the data. The experiments consider a baseline state vector estimation case where dynamic constraints are applied, and assess the impact of dynamic constraints on the a posteriori uncertainties. The results demonstrate that reductions in uncertainty by a factor of up to two might be obtained by applying the sorts of dynamic constraints used here. The hyperparameter (dynamic model uncertainty) required to control the assimilation are estimated by a cross-validation exercise. The result of the assimilation is seen to be robust to missing observations with quite large data gaps.

Vertical structure and physical processes of the Madden-Julian oscillation: Biases and uncertainties at short range

An analysis of diabatic heating and moistening processes from 12-36 hour lead time forecasts from 12 Global Circulation Models are presented as part of the "Vertical structure and physical processes of the Madden-Julian Oscillation (MJO)" project. A lead time of 12-36 hours is chosen to constrain the large scale dynamics and thermodynamics to be close to observations while avoiding being too close to the initial spin-up for the models as they adjust to being driven from the YOTC analysis. A comparison of the vertical velocity and rainfall with the observations and YOTC analysis suggests that the phases of convection associated with the MJO are constrained in most models at this lead time although the rainfall in the suppressed phase is typically overestimated. Although the large scale dynamics is reasonably constrained, moistening and heating profiles have large inter-model spread. In particular, there are large spreads in convective heating and moistening at mid-levels during the transition to active convection. Radiative heating and cloud parameters have the largest relative spread across models at upper levels during the active phase. A detailed analysis of time step behaviour shows that some models show strong intermittency in rainfall and differences in the precipitation and dynamics relationship between models. The wealth of model outputs archived during this project is a very valuable resource for model developers beyond the study of the MJO. In addition, the findings of this study can inform the design of process model experiments, and inform the priorities for field experiments and future observing systems.

Detecting regular sound changes in linguistics as events of concerted evolution

Background: Concerted evolution is normally used to describe parallel changes at different sites in a genome, but it is also observed in languages where a specific phoneme changes to the same other phoneme in many words in the lexicon—a phenomenon known as regular sound change. We develop a general statistical model that can detect concerted changes in aligned sequence data and apply it to study regular sound changes in the Turkic language family. Results: Linguistic evolution, unlike the genetic substitutional process, is dominated by events of concerted evolutionary change. Our model identified more than 70 historical events of regular sound change that occurred throughout the evolution of the Turkic language family, while simultaneously inferring a dated phylogenetic tree. Including regular sound changes yielded an approximately 4-fold improvement in the characterization of linguistic change over a simpler model of sporadic change, improved phylogenetic inference, and returned more reliable and plausible dates for events on the phylogenies. The historical timings of the concerted changes closely follow a Poisson process model, and the sound transition networks derived from our model mirror linguistic expectations. Conclusions: We demonstrate that a model with no prior knowledge of complex concerted or regular changes can nevertheless infer the historical timings and genealogical placements of events of concerted change from the signals left in contemporary data. Our model can be applied wherever discrete elements—such as genes, words, cultural trends, technologies, or morphological traits—can change in parallel within an organism or other evolving group.

Exploring invention capability

Research on invention has focused on business invention and little work has been conducted on the process and capability required for the individual inventor or the capabilities required for an advice to be considered an invention. This paper synthesises the results of an empirical survey of ten inventor case studies with current research on invention and recent capability affordance research to develop an integrated capability process model of human capabilities for invention and specific capabilities of an invented device. We identify eight necessary human effectivities required for individual invention capability and six functional key activities using these effectivities, to deliver the functional capability of invention. We also identified key differences between invention and general problem solving processes. Results suggest that inventive step capability relies on a unique application of principles that relate to a new combination of affordance chain with a new mechanism and or space time (affordance) path representing the novel way the device works, in conjunction with defined critical affordance operating factors that are the subject of the patent claims.

Joint data assimilation of satellite reflectance and net ecosystem exchange data constrains ecosystem carbon fluxes at a high-elevation subalpine forest

We utilized an ecosystem process model (SIPNET, simplified photosynthesis and evapotranspiration model) to estimate carbon fluxes of gross primary productivity and total ecosystem respiration of a high-elevation coniferous forest. The data assimilation routine incorporated aggregated twice-daily measurements of the net ecosystem exchange of CO2 (NEE) and satellite-based reflectance measurements of the fraction of absorbed photosynthetically active radiation (fAPAR) on an eight-day timescale. From these data we conducted a data assimilation experiment with fifteen different combinations of available data using twice-daily NEE, aggregated annual NEE, eight-day f AP AR, and average annual fAPAR. Model parameters were conditioned on three years of NEE and fAPAR data and results were evaluated to determine the information content from the different combinations of data streams. Across the data assimilation experiments conducted, model selection metrics such as the Bayesian Information Criterion and Deviance Information Criterion obtained minimum values when assimilating average annual fAPAR and twice-daily NEE data. Application of wavelet coherence analyses showed higher correlations between measured and modeled fAPAR on longer timescales ranging from 9 to 12 months. There were strong correlations between measured and modeled NEE (R2, coefficient of determination, 0.86), but correlations between measured and modeled eight-day fAPAR were quite poor (R2 = −0.94). We conclude that this inability to determine fAPAR on eight-day timescale would improve with the considerations of the radiative transfer through the plant canopy. Modeled fluxes when assimilating average annual fAPAR and annual NEE were comparable to corresponding results when assimilating twice-daily NEE, albeit at a greater uncertainty. Our results support the conclusion that for this coniferous forest twice-daily NEE data are a critical measurement stream for the data assimilation. The results from this modeling exercise indicate that for this coniferous forest, average annuals for satellite-based fAPAR measurements paired with annual NEE estimates may provide spatial detail to components of ecosystem carbon fluxes in proximity of eddy covariance towers. Inclusion of other independent data streams in the assimilation will also reduce uncertainty on modeled values.

Southern Ocean isopycnal mixing and ventilation changes driven by winds

Observed and predicted changes in the strength of the westerly winds blowing over the Southern Ocean have motivated a number of studies of the response of the Antarctic Circumpolar Current and Southern Ocean Meridional Overturning Circulation (MOC) to wind perturbations and led to the discovery of the``eddy-compensation" regime, wherein the MOC becomes insensitive to wind changes. In addition to the MOC, tracer transport also depends on mixing processes. Here we show, in a high-resolution process model, that isopycnal mixing by mesoscale eddies is strongly dependent on the wind strength. This dependence can be explained by mixing-length theory and is driven by increases in eddy kinetic energy; the mixing length does not change strongly in our simulation. Simulation of a passive ventilation tracer (analogous to CFCs or anthropogenic CO$_2$) demonstrates that variations in tracer uptake across experiments are dominated by changes in isopycnal mixing, rather than changes in the MOC. We argue that, to properly understand tracer uptake under different wind-forcing scenarios, the sensitivity of isopycnal mixing to winds must be accounted for.