Desarrollo y aplicación de estrategias de control avanzado en procesos biológicos de tratamiento de efluentes contaminados

En este proyecto se ha desarrollado estrategias de control avanzadas para plantas de depuración de aguas residuales urbanas que eliminan conjuntamente materia orgánica, nitrógeno y fósforo. Las estrategias se han basado en el estudio multivariable del comportamiento del sistema, que ha producido subsidios para la utilización de lazos de control feedforward, de control predictivo y de un control de costes que automáticamente enviaba las consignas más adecuadas para los controladores de proceso. Para el desarrollo de las estrategias, se ha creado un sistema virtual de simulación (simulador) de plantas de depuradoras, basado en datos de literatura. Para el caso de una planta real, se ha desarrollado un simulador de la planta de Manresa (Catalunya). Sin embargo, el sistema de Manresa se ha utilizado exclusivamente para auxiliar los ingenieros de la planta en la tomada de decisiones de cambio de configuración para que la eliminación de fósforo se dé por la ruta biológica y no por la ruta química. La implementación de los simuladores ha permitido hacer muchas pruebas que en una planta real demandarían mucho tiempo y consumirían muchos recursos energéticos y financieros. Las estrategias de control más elaboradas han podido ahorrar hasta 150.000,00 Euros por año en relación a la operación de la planta sin el control automático. Cuanto a los estudios del modelo de la planta real, se concluyó que la eliminación biológica de fósforo puede sustituir el actual proceso químico de eliminación de fósforo, bajando los costes operacionales (costes del agente precipitante).

Modelización de procesos de membranas aplicados a alimentos modelos y derivados

El presente grupo ha recorrido ya un largo camino trabajando en el estudio de sistemas enzimáticos, diseño y simulación de biorreactores con enzimas en soluble e inmovilizadas, comprobando la seria dificultad de separación y eliminación de las mismas en la etapa final del proceso, así como las problemáticas de preparación y uso de las enzimas inmovilizadas en los mas diversos tipos de soportes. En este estudio se investigo la aplicación de ultrafiltración y ósmosis inversa en soluciones modelo de zumos para su clarificación y concentración, también en la eliminación de melanoidinas en concentrados de zumos. A partir de esta investigación se elaboraron membranas con enzimas pectinoliticas inmovilizadas. Al igual que se determino las condiciones óptimas de aplicación en sistemas modelo a escala de laboratorio y planta piloto.

Protocolo de implementación del LMyS : implementación del laboratorio de modelamiento y simulación

La creación del Laboratorio de Modelamiento y Simulación (LMyS) se lleva a cabo con el objeto de adelantar investigación original y apoyar los proyectos en desarrollo dentro de la Facultad de Administración, mediante el modelamiento desde las ciencias de la complejidad y la matemática no clásica. Este desarrollo obedece a la necesidad de dar respuestas a la realidad cambiante y dinámica en la que los modelos tradicionales no han dado una respuesta satisfactoria o suficiente. Gracias al LMyS se materializan los avances y desarrollos de los grupos de investigación de la Facultad a través del modelamiento y simulación con lógicas no-clásicas (modal, difusa, paraconsistente y lógica cuántica, entre otras), que permitan posteriormente producir a nivel computacional implementaciones de estos modelos. De este modo, mediante las contribuciones del LMyS se busca que, por un lado, exista innovación en el conocimiento con el rigor apropiado y a niveles mundiales en el estudio de los sistemas dinámicos modelados a partir de las organizaciones, y, por otro, se erija como una herramienta para el sector empresarial y productivo en los procesos de toma de decisión. Al mismo tiempo que adelanta investigaciones que conducen a, y se condensan en, registros y patentes, el LMyS quiere contribuir al apoyo a la investigación en la disciplina de la administración. Así, el LMyS hace parte del gran proyecto de la Facultad de Administración de la Universidad del Rosario que le permitirá abordar problemáticas actuales y futuras, en torno a la dinámica económica y social, pero con enfoques igualmente políticos, financieros y otros en el marco de un mundo caracterizado por una enorme complejidad (creciente). El desarrollo de la investigación de la Facultad de Administración tiene como una gran influencia las ciencias de la complejidad, tratando de entregar a la comunidad empresarial herramientas, modelos o perspectivas diferentes que le permitan enfrentar la incertidumbre y disminuir los niveles de riesgo.

Modelamiento y simulación de sistemas complejos

De manera tradicional se ha afirmado que existen dos formas de ciencia: una basada en la inducción y otra fundada en deducciones o, lo que es equivalente, en criterios y principios hipotético-deductivos. La primera ha sido conocida como ciencia empírica y su problema fundamental es el de la inducción; es decir, el de establecer cuáles, cómo y cuántas observaciones (o descripciones) particulares son suficientes (y/o necesarias) para elaborar generalizaciones. Esta es una clase de ciencia que trabaja a partir de observaciones, descripciones, acumulación de evidencias, construcción de datos, y demás, a partir de los cuales puede elaborar procesos de generalización o universalización. Este tipo de ciencia coincide con los fundamentos de toda la racionalidad occidental, a partir de Platón y Aristóteles, según la cual sólo es posible hacer ciencia de lo universal. Por su parte, el segundo tipo de ciencia consiste en la postulación de principios primeros o axiomas, y se concentra en el estudio de las consecuencias –igualmente, de los alcances– de dichos principios. Esta clase de ciencia tiene como problema fundamental la demostración de determinados fenómenos, valores, aspectos, dicho en general; y esto se fundamenta en el rigor con el que se han postulado los axiomas y los teoremas subsiguientes. Por derivación, esta clase de ciencia incorpora y trabaja con lemas y otros planos semejantes. Cultural o históricamente, esta clase de ciencia se inicia con la lógica de Aristóteles y se sistematiza por primera vez en la geometría de Euclides. Toda la ciencia medieval, llamada theologia, opera de esta manera. En el marco de la ciencia contemporánea estas dos clases de ciencia se pueden ilustrar profusamente. En el primer caso, por ejemplo, desde el derecho que afirma que las evidencias se construyen; las ciencias forenses (antropología forense, odontología forense y demás) que sostienen algo semejante; o el periodismo y la comunicación social que trabajan a partir del reconocimiento de que la noticia no existe, sino que se construye (vía la crónica, la reportería y otras). De otra parte, en el segundo caso, desde las matemáticas y la lógica hasta las ciencias y las disciplinas que incorporan parámetros y metodologías basadas en hipótesis. (Vale la pena recordar siempre aquella idea clásica del propio I. Newton de acuerdo con la cual la buena ciencia y en las palabras de Newton: hipothese non fingo). Pues bien, por caminos, con motivaciones y con finalidades diferentes y múltiples, recientemente ha emergido una tercera clase de ciencia, que ya no trabaja con base en la inducción y en la deducción, sino de una manera radicalmente distinta. Esta tercera manera es el modelamiento y la simulación, y la forma más acabada de esta ciencia son las ciencias de la complejidad.

Modelo de gestión de la red de distribución tercerizada segmento tiendas región central, en productos de consumo masivo, mediante datos de panel y simulación de Monte Carlo.

El proyecto de investigación parte de la dinámica del modelo de distribución tercerizada para una compañía de consumo masivo en Colombia, especializada en lácteos, que para este estudio se ha denominado “Lactosa”. Mediante datos de panel con estudio de caso, se construyen dos modelos de demanda por categoría de producto y distribuidor y mediante simulación estocástica, se identifican las variables relevantes que inciden sus estructuras de costos. El problema se modela a partir del estado de resultados por cada uno de los cuatro distribuidores analizados en la región central del país. Se analiza la estructura de costos y el comportamiento de ventas dado un margen (%) de distribución logístico, en función de las variables independientes relevantes, y referidas al negocio, al mercado y al entorno macroeconómico, descritas en el objeto de estudio. Entre otros hallazgos, se destacan brechas notorias en los costos de distribución y costos en la fuerza de ventas, pese a la homogeneidad de segmentos. Identifica generadores de valor y costos de mayor dispersión individual y sugiere uniones estratégicas de algunos grupos de distribuidores. La modelación con datos de panel, identifica las variables relevantes de gestión que inciden sobre el volumen de ventas por categoría y distribuidor, que focaliza los esfuerzos de la dirección. Se recomienda disminuir brechas y promover desde el productor estrategias focalizadas a la estandarización de procesos internos de los distribuidores; promover y replicar los modelos de análisis, sin pretender remplazar conocimiento de expertos. La construcción de escenarios fortalece de manera conjunta y segura la posición competitiva de la compañía y sus distribuidores.

Evaluación de la efectividad de la marca “Arroz Don Cabe” en el ámbito de la percepción de marca usando una herramienta de simulación computacional

Al hacer la evaluación de los resultados asociados con procesos de planeación estratégica y mercadeo en las empresas, la dirección enfrenta un cierto nivel de incertidumbre al no saber si estos planes afectaron positiva o negativamente la posición de la empresa en su entorno. El presente trabajo hace uso de una herramienta de simulación basada en agentes inteligentes para reducir el mencionado factor de incertidumbre, en este caso, para la empresa Corgranos S.A. Se espera modelar el comportamiento de los grupos poblacionales directa e indirectamente involucrados con la empresa para así afinar los esfuerzos que se efectúan sobre cada uno de ellos, siendo la diferencia entre las suposiciones iniciales y los resultados de la simulación el verdadero aporte del trabajo.

Evaluación de la efectividad de una organización en el campo de percepción de marca usando un sistema de simulación computarizado basado en agentes

El presente proyecto de investigación tiene como objetivo general evaluar la efectividad de los esfuerzos en la percepción de una marca a través de la compañía “Distr & Co.” en Colombia, teniendo como fuente principal un sistema de simulación basado en agentes inteligentes; con el que se busca mejorar la metodología para medir el desempeño de una marca dada. El proceso plantea que por medio de la modelación basada en agentes se pueda dar acercamiento a las partes involucradas en los procesos de compra, es decir, la empresa, vendedores, clientes y finalmente clientes potenciales.

Toma de decisión en control de procesos : influencia del contexto y de factores individuales.

Se plantea en este trabajo analizar los procesos de decisión en ambientes complejos, con el objeto de determinar en qué consisten y qué factores de tipo contextual e individual están influyendo sobre ellos. Primera Investigación: Participaron los 6 operadores del panel de destilación, de sexo masculino, entre los los 35 y 42 años y con 8 años de antigüedad en el puesto; Segunda Investigación: Primera Fase: Participaron 248 personas de ambos sexos, entre los 17 y 35 años, estudiantes de psicología; Segunda Fase: 77 sujetos de los 121 convocados para las sesiones de laboratorio y seleccionados en la fase anterior. Primera Investigación: Comprende el estudio de los procesos de toma de decisión en un ambiente real, concretamente, en el contexto de control de procesos, con un enfoque de investigación cualitativa y de caracter exploratorio, utilizando la técnica de los protocolos verbales. La investigación se llevó a cabo en una empresa de control automatizado de procesos. Se realizó un experimento de campo, en el cual se seleccionaron sólo dos de la tareas realizadas por los operadores con el objeto de estudiar tres tipos de características: a) el efecto del contexto y las demandas requeridas al operador a partir de ese contexto; b) determinar la existencia de diferentes ciclos de decisión-acción en las tareas estudiadas; c) identificar los tipos de planificación global al problema realizado por los ordenadores; Segunda Investigación: Primera Fase: Cumplimentación de los test; Segunda Fase: Las variables utilizadas fueron: a) la aptitud espacial y verbal; b) las percepciones de los sujetos sobre las demandas de la tarea, y las características de la simulación; c) frecuencia de uso del ordenador por parte de los sujetos, así como el uso de entornos gráficos y el tiempo dedicado a jugar con el ordenador. La variable dependiente fue las medidas obtenidas en la tarea simulada. Primera Investigación: Técnica de protocolos verbales; cuestionario sobre percepción de demandas de tareas; Segunda Investigación: Primera Fase: Test de Aptitud Verbal y Test de Aptitud Espacial; Segunda Fase: Tarea de simulación; cuestionario de Datos de Información General; y cuestionario de Experiencia con Ordenadores y cuestionario de características de la Tarea. Primera Investigación: a)Destaca la utilidad de la técnica de los protocolos verbales en contextos determinados y con unos objetivos específicos; b) El importante papel que juega la familiaridad y la experiencia de los individuos, tanto en la formación de una representación mental de la tarea como en la capacidad individual de anticiparse a los cambios en el sistea; c) La generación de la respuesta más factible en los decisores expertos ante, al menos, problemas producidos en tareas rutinarias; d) La existencia de dos ciclos de decisión de las tareas de control de procesos analizados; e) La influencia de las características individuales tanto en el establecimiento del nivel óptimo de cada parámetro establecido por el ordenador a partir de su valoración de la sitaución, como con respecto al tipo de planteamineto global con el que el operador se enfrenta a la tarea. Segunda Investigación: Podemos destacar tres aspectos de los resultados: a) No parece haber una relación clara entre aptitud verbal y espacial con la ejecución de la tarea; b) hay un grupo de carcterísticas que permiten distinguir entre 'buenos' y 'malos' decisores en nuestra tarea de regulación; c) No se observan efectos del éxito en la tarea con respecto a las demandas percibidas, aunque sí hay cierta relación con el nivel de dificultad.

Evaluación de un programa para enseñar y aprender cultura clásica mediante estrategias de simulación.

Llevar a cabo una evaluación de un programa que consiste en una experiencia de innovación educativa llevada a cabo en 4õ de ESO. Dicha experiencia se sitúa sobre los objetivos siguientes: 1) comprobar la vigencia de la civilización grecolatina, sobre todo en cuanto a valores; 2) analizar los modelos y diseños de formación en el ámbito grecorromano; 3) conocer las potencialidades de las estrategias de enseñanza-aprendizaje basadas en la simulación; 4) describir y formular hipótesis acerca de los contextos de enseñanza-aprendizaje ligados a estrategias emocionales e inteligencias múltiples. Se registran 28 sesiones de un crédito variable con 14 alumnos. Se parte de un enfoque sistémico y mimético de la realidad. Tras analizar los cambios acelerados producto de la globalización, se repasan los presupuestos de la sociología y la política educativas, así como de la psicología cognitiva, y también lo que se ha llamado 'psicología emocional': Goleman, Csikzentmihalyi, De Bono, De la Torre, etc. Más tarde se han analizado las posibilidades de la teoría de juegos, y el enfoque lúdico de Huizinga. Con todo ello se ha configurado un modelo didáctico que se ha llevado a la práctica en el aula. Se han diseñado seis cuestionarios. Registro videográfico como apoyo para la triangulación. Los clásicos siguen vigentes, pero no se debe ser dogmático en la selección y secuenciación de sus contenidos, ni tampoco en lo que se refiere al uso de una u otra estrategia didáctica en el aula, siendo la multivariedad de las mismas un factor clave. El aprendizaje individual por recepción combinado con el aprendizaje en pequeños grupos, y siguiendo siempre las pautas del constructivismo, parece haber proporcionado buenos resultados según los agentes intervinientes en la experiencia. Se ha constatado un mayor índice de aprendizajes en las actitudes, que son superiores a los de procedimientos, y éstos, a su vez, a los de conceptos. La simulación (i. e., convertir el aula en una empresa de servicios culturales en la que se realizan dos macrotareas) ha funcionado positivamente. Se ha producido más creatividad en los procesos que en los productos, si bien lo que predomina es la expresividad' sobre la 'creatividad' propiamente dicha. En conjunto, el programa ha tenido un cierto grado de eficacia y de eficiencia. En cuanto a su posible efectividad, el autor cree que es un indicador muy difícil de evaluar, contentándose con afirmar que el programa ha sido más efectivo que inefectivo.

Nuevas formas de aprender física con ayuda de Internet : una experiencia educativa para aprender conceptos y procesos científicos.

Resumen de la revista

Investigación de un aprendizaje interactivo : prácticas de simulación en Administración de Empresas.

Realizado en la Facultad de Económicas de la Universidad de Valladolid, por 6 profesores del centro, para las asignaturas de Dirección Estratégica de la Empresa, Investigación de Mercados e Inversiones Financieras de la Licenciatura en Administración y Dirección de Empresas (LADE). El objetivo era valorar el potencial de la simulación para la mejora de la eficiencia del proceso de enseñanza - aprendizaje, en el contexto de la Universidad. El análisis fue realizado con un grupo de alumnos de LADE durante la realización de una simulación con el juego de empresas Bussiness Strategy Game 6.0. El material elaborado abarca una triple vertiente. En primer lugar, se ha elaborado una guía de funcionamiento para los alumnos que les ayuda para el inicio de la práctica de simulación. En segundo lugar, se ha elaborado un documento en el que se explican las mejores formas de llevar a cabo el trabajo en equipo. En tercer lugar, se ha elaborado una batería de cuestionarios que permiten la recogida de información sobre el funcionamiento de los equipos a lo largo de la simulación. Los resultados de los análisis han sido sometidos a procesos de evaluación externa, presentándolos a varios congresos y ha dado lugar al trabajo de suficiencia investigadora de una alumna de doctorado. Los resultados de la investigación indican que el aprendizaje en grupo resulta eficiente y que este aprendizaje del alumno está determinado por los flujos de conocimiento en mayor medida que por los stocks de conocimiento. Estos resultados permiten aconsejar el desarrollo de prácticas de simulación con el objetivo de maximizar el aprendizaje.

Integración teórico-práctica en la enseñanza de procesos con Reacción Química : aplicación al Diseño.

El proyecto se realiza en el Departamento de Ingeniería Química de la Universidad de Valladolid, siendo cuatro profesores del departamento los participantes. Los objetivos desarrollados en la actividad formativa se han centrado en la adquisición de conocimientos teórico-prácticos y la elaboración de una guía docente. El proyecto realizado ha constado de dos fases: en la primera etapa se han estudiado distintos programas de simulación de reacción química, analizando las variables implicadas en cada una de ellas y se ha incluido un manual de utilización de los distintos programas en la guía docente. Posteriormente, en una segunda fase, se han realizado experiencias de laboratorio dentro de la asignatura de Experimentación en Ingeniería Química II, con las distintas configuraciones de reactores disponibles. Se recoge en la Guía Docente una memoria de cada una de las prácticas realizadas. La experiencia ha permitido tanto al profesorado como a los alumnos familiarizarse con la utilización de programas de simulación, mejorando los conocimientos de Ingeniería de la reacción química que los alumnos tenían inicialmente. La evaluación realizada ha sido la utilizada habitualmente en la asignatura: presentación de un informe de la actividad desarrollada y presentación oral de una de las prácticas. Este proceso ha permitido una mayor eficacia en el desarrollo de las prácticas al tiempo que ha fomentado el trabajo en equipo como habilidad fundamental para un futuro Ingeniero Químico.

GEDEON : generador de oraciones en lenguaje natural una aproximación computacional a los procesos de codificación gramatical.

En esta investigación, se procede a la realización de una formalización computacional de los procesos de codificación gramatical.. En el desarrollo de la misma, se integran conocimientos procedentes de la psicología y de la inteligencia artificial. El sistema GEDEON es un generador automático de oraciones individuales en castellano, para un dominio conceptual restringido.. Este sistema constituye la propuesta de modelo teórico y programa de simulación de la codificación gramatical de este trabajo..

Los juegos de simulación para el conocimiento del medio.

El artículo forma parte de un monográfico de la revista dedicado al juego como recurso didáctico en la enseñanza de las ciencias sociales

El modelo b-learning implementado en la asignatura Simulación.

Resumen basado en el de la publicación