Resolución numérica con Matlab de Problemas de Ingeniería Biomédica

El objetivo de este Trabajo de Fin de Grado es diseñar e implementar un conjunto completo de prácticas que cubran los contenidos matemáticos de las prácticas actualmente disponibles aplicándolos a la resolución de problemas específicos de la ingeniería biomédica. Estas prácticas se implementan en Matlab, del que la UPM dispone la licencia de campus. Las prácticas van precedidas de un planteamiento de cada problema biomédico. Este planteamiento incluye la deducción del modelo matemático que representa el problema en cuestión, salvo que sea excesivamente complicado (en comparación con el nivel exigible en el GIB), en cuyo caso se realizará una introducción teórica del proceso físico-químico a estudiar. Lo que se busca es que los problemas sean representativos de los temas estudiados a lo largo del grado en otras asignaturas. Las prácticas incluyen además un código Matlab ya escrito (total o parcialmente) o simplemente las instrucciones para la escritura del código por parte del alumno. Lo que se pretende con estas prácticas es reforzar el aprendizaje del alumno, tanto en sus aspectos de planteamiento/modelización de problemas, como en los de resolución, presentación escrita/gráfica de resultados y análisis de los mismos. Para lograr los objetivos expuestos se ha realizado en primer lugar una exhaustiva revisión bibliográfica sobre el tema, seguido del diseño de las prácticas, su implementación en Matlab y la prueba de los códigos. Una vez verificado su correcto funcionamiento, se redactó una guía del alumno, que contiene tanto el planteamiento teórico de la práctica como las instrucciones para su realización, y una guía del profesor, que incluye las soluciones de las prácticas y, en su caso, los problemas más habituales esperados en la resolución de las mismas. Se pretende con esta guía del profesor disponer de un manual que pueda ser fácilmente utilizado por posibles monitores de prácticas que ayuden al docente en su labor durante las sesiones de laboratorio de la asignatura.

Validation of a new easy score to predict outcome in early stage renal cell carcinoma

Background e scopi dello studio. Il carcinoma renale rappresenta circa il 3% delle neoplasie e la sua incidenza è in aumento nel mondo. Il principale approccio terapeutico alla malattia in stadio precoce è rappresentato dalla chirurgia (nefrectomia parziale o radicale), sebbene circa il 30-40% dei pazienti vada incontro a recidiva di malattia dopo tale trattamento. La probabilità di recidivare può essere stimata per mezzo di alcuni noti modelli prognostici sviluppati integrando sia parametri clinici che anatomo-patologici. Il limite principale all’impiego nella pratica clinica di questi modelli è legata alla loro complessità di calcolo che li rende di difficile fruizione. Inoltre la stratificazione prognostica dei pazienti in questo ambito ha un ruolo rilevante nella pianificazione ed interpretazione dei risultati degli studi di terapia adiuvante dopo il trattamento chirurgico del carcinoma renale in stadio iniziale. Da un' analisi non pre-pianificata condotta nell’ambito di uno studio prospettico e randomizzato multicentrico italiano di recente pubblicazione, è stato sviluppato un nuovo modello predittivo e prognostico (“score”) che utilizza quattro semplici parametri: l’età del paziente, il grading istologico, lo stadio patologico del tumore (pT) e della componente linfonodale (pN). Lo scopo del presente studio era quello di validare esternamente tale score. Pazienti e Metodi. La validazione è stata condotta su due coorti retrospettive italiane (141 e 246 pazienti) e su una prospettica americana (1943 pazienti). Lo score testato prevedeva il confronto tra due gruppi di pazienti, uno a prognosi favorevole (pazienti con almeno due parametri positivi tra i seguenti: età < 60 anni, pT1-T3a, pN0, grading 1-2) e uno a prognosi sfavorevole (pazienti con meno di due fattori positivi). La statistica descrittiva è stata utilizzata per mostrare la distribuzione dei diversi parametri. Le analisi di sopravvivenza [recurrence free survival (RFS) e overall survival (OS)] sono state eseguite il metodo di Kaplan-Meier e le comparazioni tra i vari gruppi di pazienti sono state condotte utilizzando il Mantel-Haenszel log-rank test e il modello di regressione di Cox. Il metodo di Greenwood è stato utilizzato per stimare la varianza e la costruzione degli intervalli di confidenza al 95% (95% CI), la “C-statistic” è stata utilizzata per descrivere l’ accuratezza dello score. Risultati. I risultati della validazione dello score condotta sulle due casistiche retrospettive italiane, seppur non mostrando una differenza statisticamente significativa tra i due gruppi di pazienti (gruppo favorevole versus sfavorevole), sono stati ritenuti incoraggianti e meritevoli di ulteriore validazione sulla casistica prospettica americana. Lo score ha dimostrato di performare bene sia nel determinare la prognosi in termini di RFS [hazard ratio (HR) 1.85, 95% CI 1.57-2.17, p < 0.001] che di OS [HR 2.58, 95% CI 1.98-3.35, p < 0.001]. Inoltre in questa casistica lo score ha realizzato risultati sovrapponibili a quelli dello University of California Los Angeles Integrated Staging System. Conclusioni. Questo nuovo e semplice score ha dimostrato la sua validità in altre casistiche, sia retrospettive che prospettiche, in termini di impatto prognostico su RFS e OS. Ulteriori validazioni su casistiche internazionali sono in corso per confermare i risultati qui presentati e per testare l’eventuale ruolo predittivo di questo nuovo score.

Modelos de desarrollo y sistemas de gestión pública: el SNIP peruano, 2000-2014

Esta Tesis tiene dos partes. La Primera Parte es Teórica y Metodológica y trata de la actual crisis de paradigma en las Ciencias Sociales, y de cómo se puede remontar con la Teoría del Pensamiento Complejo, siempre que sus propuestas se centren en modelos empíricos de Análisis de Redes Sociales debidamente matematizados y estadísticamente refrendados. La propuesta del tesista propone enriquecer el actual homo economicus, incorporando la importancia de las relaciones con el grupo (coactivas, coercitivas o motivacionales), a través de un nuevo objeto de estudio: los Proyectos. Es mediante los Proyectos, donde los individuos y los grupos en los que interactúan, transan y organizan sus esfuerzos. El problema reside en que, no existe hasta la fecha, una sistematización y modelización de los Proyectos como objeto de estudio en las Ciencias Sociales. Sin embargo, hay una amplia experiencia de análisis y sistematización de Proyectos tanto en la Economía de la Empresa (Management, Business Administration), como en la Economía Pública. En esta Tesis se estudia todo lo publicado recientemente sobre los Proyectos de Inversión Pública (PIPs) y su eficiencia en Latinoamérica. En la Segunda Parte, centrada en un Trabajo Empírico y su modelización, el tesista crea una Base de Datos (BdD) primaria, a partir del Banco de Proyectos (BdP) del Ministerio de Economía y Finanzas (MEF) del Perú (2001-2014), que recoge todos los Proyectos de Inversión Pública (PIP), cerca de 400.000 PIPs Iniciales, los tabula en 48 categorías y posteriormente, “deja hablar a los datos” jugando a relacionar, correlacionar, inducir hipótesis y verificarlas mediante un sistema que se centra en la operativa tipo “Big Data”. A esto le denomina “triangular” porque mezcla en el esfuerzo, herramientas de Estadística Descriptiva, Estadística Inferencial y Econometría para poder refrendar el conocimiento inducido, que siempre en ciencia, es una mera certeza probabilística. El tesista concluye que en el caso del Sistema Nacional de Inversión Pública del Perú (SNIP) y más específicamente, de los procesos administrativos que emplea -denominados “Ciclo PIP”-, queda claro que se está trabajando con “fenómenos emergentes” cuyo comportamiento no se adapta a una Distribución Normal. Y que dicho comportamiento errático se debe a que la Inversión Pública es cíclica (Ecuación Evolutiva de Price) y a que el “Ciclo PIP” opera a todo nivel (GN, GR, GL) en función de las relaciones entre los miembros que componen su red. Ergo, es un tema a Analizar con Social Network Analysis (Análisis Social de Redes, ARS). El tesista concluye que las redes de “Ciclo PIP” en el Perú fallan principalmente por problemas de escasez de personal técnico multisectorial debidamente cualificado. A manera de conclusión, propone la creación de una Plataforma Web 3.0 (metadatos), que utilice un Sistema de Razonamiento Basado en Casos (SRBC) para aprovechar el conocimiento que dimana de los éxitos y fracasos de los propios PIPs, con el fin de facilitar las gestiones de los miembros de la red que formulan, evalúan y ejecutan los PIPs en el Perú, tanto a nivel Municipal (GP) como Regional (GR) y Nacional (GN).

Estereotipos femeninos en la comedia cinematográfica española (1967-1976). Los condicionantes sociales y éstéticos de una década

La investigación que lleva por título “Estereotipos femeninos en la comedia cinematográfica española (1967-1976). Los condicionantes sociales y estéticos de una década”, plantea un estudio de la sociedad española y la producción cinematográfica del género comedia, con objeto de evaluar si los acontecimientos que concurren en este periodo afectaron de alguna forma a la producción cinematográfica de esa década y, en concreto, a la construcción de personajes femeninos. Se trata pues de poner en claro como son representadas por el cine las mujeres de este género y periodo y si mantienen un nexo de unión con sus referentes sociales, del mismo modo que se ha tratado de buscar los principales cambios, si los hubiere, entre unas y otras. A lo largo del Capítulo 1 se desarrolla el supuesto teórico mediante un proceso de crítica a las distintas corrientes de metodológicas en el ámbito de la representación y la modelización de la realidad, del feminismo y del análisis de contenido. En el Capítulo 2 se analiza el contexto histórico del periodo 1967-1976, que se caracteriza por mostrar una sociedad que empieza a modernizarse, en la que la mujer aún siguiendo un patrón tradicional, está tomando cierto espacio de poder, impulsado principalmente por su lenta pero paulatina incorporación al mercado laboral y por la adquisición de su consiguiente grado de independencia. En el Capítulo 3 se ha realizado una aproximación a la teoría estereotípica, para llegar en el Capítulo 4 al análisis sistemático de las 61 películas que conforman la muestra de estudio. Tras todo ello se llega, en el Capítulo 5 a una serie de conclusiones que se basan en la capacidad que puede alcanzar el cine para constituirse en fuente documental. Por tanto, el medio cinematográfico no sólo tendría un valor dentro del sector empresarial, industrial o del espectáculo, sino que también alcanza un valor trascendental en la transmisión de valores de referencia, en la creación de modelos y de pautas de comportamiento, en la proyección de una imagen asociada a una forma de pensar y de hacer, de cara a la sociedad que lo contempla coetáneamente. El análisis de las obras ha permitido establecer 11 tipologías de personajes estereotípicos, que se corresponden con: - La amante; la criada; la descarriada; la esposa moderna; la extranjera; la “florero”; la mujer tradicional; la soltera moderna; la solterona; la suegra y la viuda. Además, se establece que la mujer es en sí misma un estereotipo dentro de este cine, pues responde de manera abrumadora a una serie de constantes narrativas y semánticas que arrancan de la necesidad de ser mostradas como el sexo débil, dependiente del hombre y, en muchos casos, como un problemático objeto de deseo. La investigación demuestra pues que la existencia de los estereotipos femeninos fue una constante en este cine, que ayudaron a otorgarle un gran éxito entre el público, lo que facilitó que se propagara el modelo de representación y que se repitiera hasta la saciedad...

Araknion: inducción de modelos lingüísticos a partir de corpora

El proyecto Araknion tiene como objetivo general dotar al español y al catalán de una infraestructura básica de recursos lingüísticos para el procesamiento semántico de corpus en el marco de la Web 2.0 sean de origen oral o escrito.

High speed imaging and algorithms for non invasive vibrations measurement

Comunicación presentada en EVACES 2011, 4th International Conference on Experimental Vibration Analysis for Civil Engineering Structures, Varenna (Lecco), Italy, October 3-5, 2011.

High speed image techniques for construction safety net monitoring in outdoor conditions

Póster presentado en SPIE Photonics Europe, Brussels, 16-19 April 2012.

Use of subpixel techniques in pocket cameras to measure vibrations and displacements

Presentación oral SPIE Photonics Europe, Brussels, 16-19 April 2012.

Measurement of wide frequency range structural microvibrations with a pocket digital camera and sub-pixel techniques

Analysis of vibrations and displacements is a hot topic in structural engineering. Although there is a wide variety of methods for vibration analysis, direct measurement of displacements in the mid and high frequency range is not well solved and accurate devices tend to be very expensive. Low-cost systems can be achieved by applying adequate image processing algorithms. In this paper, we propose the use of a commercial pocket digital camera, which is able to register more than 420 frames per second (fps) at low resolution, for accurate measuring of small vibrations and displacements. The method is based on tracking elliptical targets with sub-pixel accuracy. Our proposal is demonstrated at a 10 m distance with a spatial resolution of 0.15 mm. A practical application over a simple structure is given, and the main parameters of an attenuated movement of a steel column after an impulsive impact are determined with a spatial accuracy of 4 µm.

El plan de medios: principales respuestas a la eficacia publicitaria

El artículo expone el desarrollo de dos conceptos fundamentales de la planificación (la cobertura y la frecuencia) como fruto de la reflexión sobre la contribución de los mismos a la eficacia de la publicidad. Se identifican tres niveles: la maximización de la cobertura o de la frecuencia del plan de medios; la optimización de estos criterios en busca de una respuesta positiva; y el abandono de la modelización basada en un hipotético soporte medio para enfocar la atención en el efecto del anuncio.

Proceso cuatrietápico de elección del turista

El objetivo de este trabajo consiste en proponer y testar un proceso de decisión anidado y jerárquico que siguen los turistas vacacionales en cuatro etapas: 1) salir (o no) de vacaciones; 2) elección de un viaje nacional vs. internacional; 3) elección de determinadas áreas geográficas; y 4) elección de la modalidad del viaje –multidestino o de destino fijo– en estas áreas. Este análisis permite examinar las distintas fases que sigue un turista hasta seleccionar una determinada modalidad de viaje en un zona geográfica concreta, así como observar los factores que influyen en cada etapa. La aplicación empírica se realiza sobre una muestra de 3.781 individuos, y estima, mediante procedimientos bayesianos, un Modelo Logit de Coeficientes Aleatorios. Los resultados obtenidos revelan el carácter anidado y no independiente de las decisiones anteriores, lo que confirma el proceso anidado y jerárquico propuesto.

Buscando la correlación instrumental y visual óptima para colores goniocromáticos mediante cabinas de iluminación y multi-gonio-espectrofotómetros

En la búsqueda de la modelización y cuantificación óptimas de la correlación instrumental y visual de materiales goniocromáticos (pinturas y plásticos, principalmente) en los procesos de control de calidad típicos del sector automovilístico, se presenta aquí una comparación de las prestaciones de diversos tipos actuales de instrumentos de medida del color y cabinas de iluminación. Los multi-gonioespectrofotómetros analizados fueron: Datacolor FX10®, X-Rite MA98® y BYK-mac®, y, las cabinas de iluminación direccional: gonio-vision-box® y byko-spectra effect®. Las propiedades ópticas, básicamente fotométricas y colorimétricas, evaluadas fueron: geometrías de medida, fuente de luz, distancia de observación y dirección visual a la muestra. Los resultados aportados mostraron que actualmente dicha correlación instrumental y visual no es óptima debido a desajustes en las cabinas.

Resolution limits to object tracking with subpixel accuracy

Subpixel methods increase the accuracy and efficiency of image detectors, processing units, and algorithms and provide very cost-effective systems for object tracking. Published methods achieve resolution increases up to three orders of magnitude. In this Letter, we demonstrate that this limit can be theoretically improved by several orders of magnitude, permitting micropixel and submicropixel accuracies. The necessary condition for movement detection is that one single pixel changes its status. We show that an appropriate target design increases the probability of a pixel change for arbitrarily small shifts, thus increasing the detection accuracy of a tracking system. The proposal does not impose severe restriction on the target nor on the sensor, thus allowing easy experimental implementation.

Dynamic investigation of an ancient masonry bell tower with operational modal analysis: a non-destructive experimental technique to obtain the dynamic characteristics of a structure

This paper shows the results of an experimental analysis on the bell tower of “Chiesa della Maddalena” (Mola di Bari, Italy), to better understand the structural behavior of slender masonry structures. The research aims to calibrate a numerical model by means of the Operational Modal Analysis (OMA) method. In this way realistic conclusions about the dynamic behavior of the structure are obtained. The choice of using an OMA derives from the necessity to know the modal parameters of a structure with a non-destructive testing, especially in case of cultural-historical value structures. Therefore by means of an easy and accurate process, it is possible to acquire in-situ environmental vibrations. The data collected are very important to estimate the mode shapes, the natural frequencies and the damping ratios of the structure. To analyze the data obtained from the monitoring, the Peak Picking method has been applied to the Fast Fourier Transforms (FFT) of the signals in order to identify the values of the effective natural frequencies and damping factors of the structure. The main frequencies and the damping ratios have been determined from measurements at some relevant locations. The responses have been then extrapolated and extended to the entire tower through a 3-D Finite Element Model. In this way, knowing the modes of vibration, it has been possible to understand the overall dynamic behavior of the structure.

Análisis de series temporales

Análisis de series temporales. Introducción. Características generales de las series temporales. Descomposición. Predicción. Modelos ARIMA y derivados.