Lugares geométricos de las máquinas de inducción.

Resumen literal de la revista

Creación de un modelo de encuesta docente con recogida y análisis estadístico de datos en tiempo real.

Realizado en la Escuela Politécnica de Valladolid, por 4 profesores del centro, con la posibilidad de aplicarlo en todas las titulaciones técnicas. El objetivo era elaborar una propuesta de encuesta docente en un formato interactivo con ciertas características que faciliten su uso. Se pretendía también, incluir un análisis estadístico de resultados que pudiera cubrir todos los posibles intereses de datos en un contexto como el universitario y obtenerlos en tiempo real. El material elaborado se presenta en CD-ROM, incluyendo los ficheros necesarios para la ejecución del programa y que se podrá arrancar siempre que se disponga de MATLAB. Ha primado la flexibilidad de adaptación para todos los usuarios y todos los contextos, sólo habría que cambiar algunas preguntas por otras o añadir algún análisis estadístico más. Ha habido un cierto retraso en la finalización del programa y algunas dificultades informáticas en el laboratorio. Esto ha dificultado realizar una prueba en situación real pero se han podido hacer simulaciones que resultan satisfactorias. Lo que se pensó en un primer momento para las Ingenierías Técnicas Industriales se puede aplicar realmente para cualquier asignatura, curso o titulación si se considera oportuno.

Desarrollo de las unidades temáticas y un tutorial interactivo para la asignatura de Teoría de la Comunicación.

Realizado en la E.T.S.I. de Telecomunicación de Valladolid, por 4 profesores del centro, para la asignatura de Teoría de la Comunicación. El objetivo era desarrollar herramientas que faciliten al alumno el aprendizaje de los conceptos básicos de la asignatura y facilitar al profesor la explicación de esa materia. En primer lugar, se han evaluado los conceptos de la asignatura que se prestan a su aprendizaje mediante materiales multimedia, para posteriormente desarrollarlo mediante esquemas y un tutorial interactivo. Las unidades temáticas se han desarrollado en Power Point y el tutorial interactivo con el lenguaje de programación MATLAB. La primera versión del tutorial y de las unidades temáticas se ha evaluado por un grupo reducido de alumnos de Ingeniería de Telecomunicación y, en base a sus sugerencias, se han realizado cambios. En el curso 2004 se ha seguido evaluando y perfeccionando el programa desarrollado.

Herramienta de prácticas sobre sistemas de apantallamiento de líneas aéreas de alta tensión, tutoradas por ordenador.

Realizado en la E.T.S. de Ingenieros Industriales de la Universidad de Valladolid, por tres profesores del centro, para las asignaturas de Tecnología Eléctrica y Sistemas de energía eléctrica. El objetivo era elaborar una herramienta informática basada en software de simulación que incorpore un interface gráfico para el tratamiento de apoyos normalizados de líneas de Alta Tensión. Permite al alumno diseñar y calcular completamente el sistema de apantallamiento que los hilos de tierra proporcionan a los conductores de fase de las líneas de alta tensión frente a descargas atmosféricas, atendiendo tanto a consideraciones reglamentarias como puramente electrostáticas y para diferentes configuraciones constructivas. La herramienta informática, desarrollada en entorno Matlab, parece estar teniendo bastante aceptación por parte del alumnado.

Desarrollo de un programa de enseñanza asistida por ordenador de control automático.

Programa informático de enseñanza-aprendizaje de control automático asistido por ordenador, de carácter tutorial didáctico e interactivo. Realizado por profesores de la Escuela Técnica Superior de Béjar y la Facultad de Ciencias de Salamanca. Se ha utilizado el programa de cálculo científico y visualización gráfica MATLAB -ampliamente utilizado y conocido en entornos científicos y académicos- en la enseñanza y aprendizaje de control automático, sin necesidad de programar con tal programa. Se ha realizado programación de aplicaciones informáticas basada en objetos mediante visual-basic. Programa informático softcontrol. Las características de la innovación diseñada es un programa interactivo de enseñanza y aprendizaje de control automático con ejemplos de ejercicios resueltos y ejercicios abiertos a la resolución en linea por parte del usuario. Contiene manual del usuario y manual de instalación.

Identificaci??n de sistemas

Material no publicado

El laboratorio de Matemáticas : un reto pendiente.

El proyecto se realiza en la Escuela Politécnica Superior de Burgos (E.P.S), lugar donde trabajan los 16 profesores del Grupo de Didáctica de las Matemáticas en las Escuelas Técnicas de la UBU. Los objetivos son: motivación del profesorado para que dedique una parte importante de su labor a la mejora de la calidad de su tarea docente, utilización de las nuevas tecnologías, contextualización de las Matemáticas en las asignaturas de Ingeniería, puesta en marcha del laboratorio de Matemáticas en las 7 titulaciones de la (E.P.S.), potenciación y actualización de los recursos informáticos, intercambio de experiencias y campos de aplicación con otros grupos de profesores, áreas de conocimiento, niveles de enseñanza, etc. El sistema de trabajo llevado a cabo consiste en reuniones de los profesores que integran el proyecto, contactos con los profesores de las asignaturas de Ingeniería, asistencia a congresos, elaboración y revisión constante de las prácticas de laboratorio. Para el desarrollo del proyecto comenzamos desarrollando prácticas con el programa Derive en el ámbito de las asignaturas troncales de los primeros cursos. Para las asignaturas de Estadística las prácticas se han desarrollado con statgraphics y se han consolidado en 5 asignaturas. En las asignaturas con contenidos de Análisis Numérico hemos introducido Matlab para el numérico y Derive y Maple para el simbólico. Los ámbitos en que ha incidido la experiencia, son además de en E.P.S. de Burgos, en las comunicaciones del VI Congreso Regional Castellano-Leonés de Educación Matemática (2000), Las X Jornadas para el Aprendizaje y la Enseñanza de las Matemáticas (J A E M - 1001), y en los Cursos de Especialización para profesores de Enseñanzas Medias (2001). Dentro de los resultados obtenidos hemos observado una disminución del fracaso escolar, se ha puesto en marcha del laboratorio, enunciado de problemas y las prácticas de laboratorio, generación de software para el aprendizaje. Los materiales utilizados, son principalmente Software: DERIVE, STATGRAPHICS, MATLAB Y MATHEMATICA. No se han publicado los resultados. Sí aparecen publicadas las 12 comunicaciones a congresos en las actas correspondientes.

Desarrollo entorno colaborativo de apoyo a la docencia de asignaturas de teoría de la señal.

En el proyecto se ha desarrollado una herramienta que permita a los alumnos. 1. Hacer operaciones en modo individual sobre tratamiento de imágenes. 2. Hacer operaciones en modo colaborativo sobre este tema. Se ha tratado de crear un entorno de trabajo amigable y fácilmente expandible. Para ello, hemos hecho uso de otros esquemas de procesado de imagen (fundamentalmente lehors y matlab) tratando de incorporar a nuestra aplicación las ventajas de éstos. Asimismo, se han incorporado las ideas de entornos actualmente en uso, concretamente, BSCW, con el objetivo de conseguir crear una auténtica conciencia de grupo en los participantes. Esperamos que esta herramienta consiga a través del intercambio de conocimientos y experiencias, los objetivos educativos perseguidos. La evaluación se llevará a cabo en el segundo cuatrimestre del curso 2001-2002, y en función de ella, se decidirá su publicación.

Diseño y elaboración de prácticas interactivas para el autoaprendizaje en internet de las asignaturas troncales de ecuaciones diferenciales ordinarias en la Licenciatura de Matemáticas.

Este proyecto se ha desarrollado en el Departamento de Matemática Aplicada y Computación con sede en la Facultad de Ciencias de la Universidad de Valladolid. Están implicados en él tres profesores del citado departamento. Los objetivos del proyecto son el diseño y elaboración de prácticas relativas al descriptor troncal 'Ecuaciones diferenciales ordinarias' de la Licenciatura de Matemáticas que sean interactivas y elaboradas con medios informáticos susceptibles de ser trasladados a la red. El proceso de elaboración ha sido en las propias prácticas de asignaturas de la Licenciatura, concretamente en la asignatura modelos matemáticos I. El trabajo ha sido utilizado de forma real en las prácticas informáticas puede afirmarse que: 1. Favorecen el aprendizaje de los alumnos 2. Disminuyen el fracaso escolar 3. potencian la eficacia de las prácticas. Los materiales elaborados son: guía de uso de alumnos (27 páginas), 3 prácticas interactivas en MATLAB, copia anexa en CD. Para ello se ha usado un ordenador personal Pentium III, 933MHz, 128Mb RAM y el software MATLAB 5.1. No publicado.

Algunas aplicaciones del cálculo computacional a la enseñanza de las matemáticas.

Ponencia presentada al Curso de Formación del profesorado celebrado en El Escorial los días 10 a 14 de julio de 2000

Disseny de controladors òptims per al robot Pioneer

Aquest projecte titulat: “Disseny de controladors òptims per al robot Pioneer”, té com a funció incloure en la recerca, que ja està iniciada, del control del Robot Pioneer 2DX, una nova versió d’agents go to per al funcionament del robot. La problemàtica que ens trobem és sobretot per al primer controlador. Fins ara el sistema multi-agent fet, feia servir un agent go to que generava la trajectòria a seguir i la controlava mitjançant un PID. Introduint un mètode geomètric com és el cas del pure pursuit la cosa es complica ja que és més complex l’ajustament del funcionament d’aquest. Centrant-nos en canvi el cas del segon controlador el problema es simplifica ja que l’ajustatge d’aquest mateix es pot realitzar de manera empírica i la problemàtica per a la situació en concret es millora amb major facilitat. És per aquest motiu, sobretot pel primer controlador, que s’han hagut de realitzar algunes modificacions en el plantejament del projecte al llarg d’aquest. En un principi estava pensat crear aquest controlador a través de Matlab® mitjançant l’eina Simulink® però per problemes de software en un moment donat hem hagut de redirigir el projecte cap al llenguatge base de l’estructura multi-agent com és el C++. Per aquest motiu també s’ha hagut de prescindir de la implementació d’aquests també en l’estructura LabView®.

Estudio de la aplicación de sistemas basados en el conocimiento a la operación de una planta de tratamiento de residuos sólidos urbanos por valorización energética

Una de las actuaciones posibles para la gestión de los residuos sólidos urbanos es la valorización energética, es decir la incineración con recuperación de energía. Sin embargo es muy importante controlar adecuadamente el proceso de incineración para evitar en lo posible la liberación de sustancias contaminantes a la atmósfera que puedan ocasionar problemas de contaminación industrial.Conseguir que tanto el proceso de incineración como el tratamiento de los gases se realice en condiciones óptimas presupone tener un buen conocimiento de las dependencias entre las variables de proceso. Se precisan métodos adecuados de medida de las variables más importantes y tratar los valores medidos con modelos adecuados para transformarlos en magnitudes de mando. Un modelo clásico para el control parece poco prometedor en este caso debido a la complejidad de los procesos, la falta de descripción cuantitativa y la necesidad de hacer los cálculos en tiempo real. Esto sólo se puede conseguir con la ayuda de las modernas técnicas de proceso de datos y métodos informáticos, tales como el empleo de técnicas de simulación, modelos matemáticos, sistemas basados en el conocimiento e interfases inteligentes. En [Ono, 1989] se describe un sistema de control basado en la lógica difusa aplicado al campo de la incineración de residuos urbanos. En el centro de investigación FZK de Karslruhe se están desarrollando aplicaciones que combinan la lógica difusa con las redes neuronales [Jaeschke, Keller, 1994] para el control de la planta piloto de incineración de residuos TAMARA. En esta tesis se plantea la aplicación de un método de adquisición de conocimiento para el control de sistemas complejos inspirado en el comportamiento humano. Cuando nos encontramos ante una situación desconocida al principio no sabemos como actuar, salvo por la extrapolación de experiencias anteriores que puedan ser útiles. Aplicando procedimientos de prueba y error, refuerzo de hipótesis, etc., vamos adquiriendo y refinando el conocimiento, y elaborando un modelo mental. Podemos diseñar un método análogo, que pueda ser implementado en un sistema informático, mediante el empleo de técnicas de Inteligencia Artificial.Así, en un proceso complejo muchas veces disponemos de un conjunto de datos del proceso que a priori no nos dan información suficientemente estructurada para que nos sea útil. Para la adquisición de conocimiento pasamos por una serie de etapas: - Hacemos una primera selección de cuales son las variables que nos interesa conocer. - Estado del sistema. En primer lugar podemos empezar por aplicar técnicas de clasificación (aprendizaje no supervisado) para agrupar los datos y obtener una representación del estado de la planta. Es posible establecer una clasificación, pero normalmente casi todos los datos están en una sola clase, que corresponde a la operación normal. Hecho esto y para refinar el conocimiento utilizamos métodos estadísticos clásicos para buscar correlaciones entre variables (análisis de componentes principales) y así poder simplificar y reducir la lista de variables. - Análisis de las señales. Para analizar y clasificar las señales (por ejemplo la temperatura del horno) es posible utilizar métodos capaces de describir mejor el comportamiento no lineal del sistema, como las redes neuronales. Otro paso más consiste en establecer relaciones causales entre las variables. Para ello nos sirven de ayuda los modelos analíticos - Como resultado final del proceso se pasa al diseño del sistema basado en el conocimiento. El objetivo principal es aplicar el método al caso concreto del control de una planta de tratamiento de residuos sólidos urbanos por valorización energética. En primer lugar, en el capítulo 2 Los residuos sólidos urbanos, se trata el problema global de la gestión de los residuos, dando una visión general de las diferentes alternativas existentes, y de la situación nacional e internacional en la actualidad. Se analiza con mayor detalle la problemática de la incineración de los residuos, poniendo especial interés en aquellas características de los residuos que tienen mayor importancia de cara al proceso de combustión.En el capítulo 3, Descripción del proceso, se hace una descripción general del proceso de incineración y de los distintos elementos de una planta incineradora: desde la recepción y almacenamiento de los residuos, pasando por los distintos tipos de hornos y las exigencias de los códigos de buena práctica de combustión, el sistema de aire de combustión y el sistema de humos. Se presentan también los distintos sistemas de depuración de los gases de combustión, y finalmente el sistema de evacuación de cenizas y escorias.El capítulo 4, La planta de tratamiento de residuos sólidos urbanos de Girona, describe los principales sistemas de la planta incineradora de Girona: la alimentación de residuos, el tipo de horno, el sistema de recuperación de energía, y el sistema de depuración de los gases de combustión Se describe también el sistema de control, la operación, los datos de funcionamiento de la planta, la instrumentación y las variables que son de interés para el control del proceso de combustión.En el capítulo 5, Técnicas utilizadas, se proporciona una visión global de los sistemas basados en el conocimiento y de los sistemas expertos. Se explican las diferentes técnicas utilizadas: redes neuronales, sistemas de clasificación, modelos cualitativos, y sistemas expertos, ilustradas con algunos ejemplos de aplicación.Con respecto a los sistemas basados en el conocimiento se analizan en primer lugar las condiciones para su aplicabilidad, y las formas de representación del conocimiento. A continuación se describen las distintas formas de razonamiento: redes neuronales, sistemas expertos y lógica difusa, y se realiza una comparación entre ellas. Se presenta una aplicación de las redes neuronales al análisis de series temporales de temperatura.Se trata también la problemática del análisis de los datos de operación mediante técnicas estadísticas y el empleo de técnicas de clasificación. Otro apartado está dedicado a los distintos tipos de modelos, incluyendo una discusión de los modelos cualitativos.Se describe el sistema de diseño asistido por ordenador para el diseño de sistemas de supervisión CASSD que se utiliza en esta tesis, y las herramientas de análisis para obtener información cualitativa del comportamiento del proceso: Abstractores y ALCMEN. Se incluye un ejemplo de aplicación de estas técnicas para hallar las relaciones entre la temperatura y las acciones del operador. Finalmente se analizan las principales características de los sistemas expertos en general, y del sistema experto CEES 2.0 que también forma parte del sistema CASSD que se ha utilizado.El capítulo 6, Resultados, muestra los resultados obtenidos mediante la aplicación de las diferentes técnicas, redes neuronales, clasificación, el desarrollo de la modelización del proceso de combustión, y la generación de reglas. Dentro del apartado de análisis de datos se emplea una red neuronal para la clasificación de una señal de temperatura. También se describe la utilización del método LINNEO+ para la clasificación de los estados de operación de la planta.En el apartado dedicado a la modelización se desarrolla un modelo de combustión que sirve de base para analizar el comportamiento del horno en régimen estacionario y dinámico. Se define un parámetro, la superficie de llama, relacionado con la extensión del fuego en la parrilla. Mediante un modelo linealizado se analiza la respuesta dinámica del proceso de incineración. Luego se pasa a la definición de relaciones cualitativas entre las variables que se utilizan en la elaboración de un modelo cualitativo. A continuación se desarrolla un nuevo modelo cualitativo, tomando como base el modelo dinámico analítico.Finalmente se aborda el desarrollo de la base de conocimiento del sistema experto, mediante la generación de reglas En el capítulo 7, Sistema de control de una planta incineradora, se analizan los objetivos de un sistema de control de una planta incineradora, su diseño e implementación. Se describen los objetivos básicos del sistema de control de la combustión, su configuración y la implementación en Matlab/Simulink utilizando las distintas herramientas que se han desarrollado en el capítulo anterior.Por último para mostrar como pueden aplicarse los distintos métodos desarrollados en esta tesis se construye un sistema experto para mantener constante la temperatura del horno actuando sobre la alimentación de residuos.Finalmente en el capítulo Conclusiones, se presentan las conclusiones y resultados de esta tesis.

Integration of knowledge-based, qualitative and numeric tools for real time dynamic systems supervision

The proposal presented in this thesis is to provide designers of knowledge based supervisory systems of dynamic systems with a framework to facilitate their tasks avoiding interface problems among tools, data flow and management. The approach is thought to be useful to both control and process engineers in assisting their tasks. The use of AI technologies to diagnose and perform control loops and, of course, assist process supervisory tasks such as fault detection and diagnose, are in the scope of this work. Special effort has been put in integration of tools for assisting expert supervisory systems design. With this aim the experience of Computer Aided Control Systems Design (CACSD) frameworks have been analysed and used to design a Computer Aided Supervisory Systems (CASSD) framework. In this sense, some basic facilities are required to be available in this proposed framework: ·

An integrated model of soil-canopy spectral radiances, photosynthesis, fluorescence, temperature and energy balance

This paper presents the model SCOPE (Soil Canopy Observation, Photochemistry and Energy fluxes), which is a vertical (1-D) integrated radiative transfer and energy balance model. The model links visible to thermal infrared radiance spectra (0.4 to 50 μm) as observed above the canopy to the fluxes of water, heat and carbon dioxide, as a function of vegetation structure, and the vertical profiles of temperature. Output of the model is the spectrum of outgoing radiation in the viewing direction and the turbulent heat fluxes, photosynthesis and chlorophyll fluorescence. A special routine is dedicated to the calculation of photosynthesis rate and chlorophyll fluorescence at the leaf level as a function of net radiation and leaf temperature. The fluorescence contributions from individual leaves are integrated over the canopy layer to calculate top-of-canopy fluorescence. The calculation of radiative transfer and the energy balance is fully integrated, allowing for feedback between leaf temperatures, leaf chlorophyll fluorescence and radiative fluxes. Leaf temperatures are calculated on the basis of energy balance closure. Model simulations were evaluated against observations reported in the literature and against data collected during field campaigns. These evaluations showed that SCOPE is able to reproduce realistic radiance spectra, directional radiance and energy balance fluxes. The model may be applied for the design of algorithms for the retrieval of evapotranspiration from optical and thermal earth observation data, for validation of existing methods to monitor vegetation functioning, to help interpret canopy fluorescence measurements, and to study the relationships between synoptic observations with diurnally integrated quantities. The model has been implemented in Matlab and has a modular design, thus allowing for great flexibility and scalability.

Landscape of intelligent cores: An autonomic multi-agent approach for space application

Space applications are challenged by the reliability of parallel computing systems (FPGAs) employed in space crafts due to Single-Event Upsets. The work reported in this paper aims to achieve self-managing systems which are reliable for space applications by applying autonomic computing constructs to parallel computing systems. A novel technique, 'Swarm-Array Computing' inspired by swarm robotics, and built on the foundations of autonomic and parallel computing is proposed as a path to achieve autonomy. The constitution of swarm-array computing comprising for constituents, namely the computing system, the problem / task, the swarm and the landscape is considered. Three approaches that bind these constituents together are proposed. The feasibility of one among the three proposed approaches is validated on the SeSAm multi-agent simulator and landscapes representing the computing space and problem are generated using the MATLAB.