Sistema de ayuda al diagnóstico clínico: clasificación de diagnósticos clínicos

El trabajo realizado en este proyecto se enmarca dentro del área de Procesamiento del Lenguaje Natural aplicado al ámbito de la medicina. Para este fin se han utilizado técnicas de minería de datos y aprendizaje automático. El objetivo principal de este proyecto es el desarrollo de un modelo capaz de automatizar la clasificación de textos clínicos según el estándar ICD-9- CM (codificación estándar utilizada por la red hospitalaria europea). Aunque existe una herramienta web (https://eciemaps.mspsi.es/ecieMaps/ browser/index_9_mc.html), que facilita la clasificación, este trabajo, hoy en día es realizado manualmente. Básicamente se trata de un diccionario online, de los términos del estándar. Basándonos en trabajos previos relacionados, se ha obtenido un baseline a partir del cual se ha construido el proyecto. En primer lugar, como en cualquier trabajo relacionado con los Sistemas de Apoyo a la Decisión (DSS) se ha estructurado el trabajo en dos módulos principales, el preproceso y la clasificación. En el módulo dedicado al preproceso, se tratan los datos para hacerlos comprensibles a los algoritmos de clasificación. En este primer módulo también se realiza una fase de adición de atributos que aporten información útil a la hora de la clasificación y una posterior selección de los mismos, por si alguno fuera redundante o irrelevante. En el segundo módulo dedicado a la clasificación, seleccionamos aquellos algoritmos que consideramos mejores, basándonos para ello, en otros trabajos previos que abordan un problema similar. Una vez seleccionados los algoritmos, se procede a realizar barridos de parámetros que optimicen su rendimiento. Finalmente, se ha realizado la experimentación con distintas técnicas de preprocesamiento de los datos y con los distintos algoritmos de clasificación automática. Esta última de experimentación tiene como objetivo, encontrar la combinación de métodos que optimice el rendimiento de ambos módulos, y por tanto de todo el sistema.

Serie Vídeos tutoriales para fonética. Video 5. Praat: doing phonetics by computer (Parte 1: Descarga del programa en sistema operativo Mac y características generales del programa)

Esta es una colección de 10 vídeos tutoriales que pueden ser empleados como material educativo en los cursos de fonética básica en el ámbito universitario. Los vídeos 1-3 tratan aspectos relacionados con la grabación: el tipo de micrófonos que se emplean, las clases de espacios en las que se suelen llevar a cabo la captura de señales de audio y las grabadoras que se suelen emplear. El vídeo 4 explora técnicas de captura y observación de datos de flujo y presión en fonética aerodinámica. Los vídeos 5-10 presentan información sobre los principales usos que se le brindan al programa Praat (Boersma y Weenink, 2014) en los estudios actuales de fonética acústica, desde la clase de información sobre modos de articulación de las consonantes que se puede identificar en oscilogramas hasta la creación de señales sonoras sintetizadas por medio de unos procedimientos que tiene el programa para tal propósito, los cuales son susceptibles de ser empleados en experimentos de percepción auditiva.

Black holes in the early universe, in compact binaries, and as energy sources inside solar-type stars

This thesis consists of three separate studies of roles that black holes might play in our universe.

In the first part we formulate a statistical method for inferring the cosmological parameters of our universe from LIGO/VIRGO measurements of the gravitational waves produced by coalescing black-hole/neutron-star binaries. This method is based on the cosmological distance-redshift relation, with "luminosity distances" determined directly, and redshifts indirectly, from the gravitational waveforms. Using the current estimates of binary coalescence rates and projected "advanced" LIGO noise spectra, we conclude that by our method the Hubble constant should be measurable to within an error of a few percent. The errors for the mean density of the universe and the cosmological constant will depend strongly on the size of the universe, varying from about 10% for a "small" universe up to and beyond 100% for a "large" universe. We further study the effects of random gravitational lensing and find that it may strongly impair the determination of the cosmological constant.

In the second part of this thesis we disprove a conjecture that black holes cannot form in an early, inflationary era of our universe, because of a quantum-field-theory induced instability of the black-hole horizon. This instability was supposed to arise from the difference in temperatures of any black-hole horizon and the inflationary cosmological horizon; it was thought that this temperature difference would make every quantum state that is regular at the cosmological horizon be singular at the black-hole horizon. We disprove this conjecture by explicitly constructing a quantum vacuum state that is everywhere regular for a massless scalar field. We further show that this quantum state has all the nice thermal properties that one has come to expect of "good" vacuum states, both at the black-hole horizon and at the cosmological horizon.

In the third part of the thesis we study the evolution and implications of a hypothetical primordial black hole that might have found its way into the center of the Sun or any other solar-type star. As a foundation for our analysis, we generalize the mixing-length theory of convection to an optically thick, spherically symmetric accretion flow (and find in passing that the radial stretching of the inflowing fluid elements leads to a modification of the standard Schwarzschild criterion for convection). When the accretion is that of solar matter onto the primordial hole, the rotation of the Sun causes centrifugal hangup of the inflow near the hole, resulting in an "accretion torus" which produces an enhanced outflow of heat. We find, however, that the turbulent viscosity, which accompanies the convective transport of this heat, extracts angular momentum from the inflowing gas, thereby buffering the torus into a lower luminosity than one might have expected. As a result, the solar surface will not be influenced noticeably by the torus's luminosity until at most three days before the Sun is finally devoured by the black hole. As a simple consequence, accretion onto a black hole inside the Sun cannot be an answer to the solar neutrino puzzle.

Las residencias señoriales bajomedievales en el País Vasco: análisis de la evolución del sistema constructivo y sus elementos singulares

8 pag.

Mugarri: bigarren hizkuntzako ikasleen hizkuntz ezagutza eskuratzeko sistema anitzeko ingurunea

265 p.

Caprate: un sistema de interpretación de problemas en lenguaje natural

199 p.

Cu2O substrates and epitaxial Cu2O/ZnO thin film hetero-structures for solar energy conversion

Future fossil fuel scarcity and environmental degradation have demonstrated the need for renewable, low-carbon sources of energy to power an increasingly industrialized world. Solar energy with its infinite supply makes it an extraordinary resource that should not go unused. However with current materials, adoption is limited by cost and so a paradigm shift must occur to get everyone on the same page embracing solar technology. Cuprous Oxide (Cu2O) is a promising earth abundant material that can be a great alternative to traditional thin-film photovoltaic materials like CIGS, CdTe, etc. We have prepared Cu2O bulk substrates by the thermal oxidation of copper foils as well Cu2O thin films deposited via plasma-assisted Molecular Beam Epitaxy. From preliminary Hall measurements it was determined that Cu2O would need to be doped extrinsically. This was further confirmed by simulations of ZnO/Cu2O heterojunctions. A cyclic interdependence between, defect concentration, minority carrier lifetime, film thickness, and carrier concentration manifests itself a primary reason for why efficiencies greater than 4% has yet to be realized. Our growth methodology for our thin-film heterostructures allow precise control of the number of defects that incorporate into our film during both equilibrium and nonequilibrium growth. We also report process flow/device design/fabrication techniques in order to create a device. A typical device without any optimizations exhibited open-circuit voltages Voc, values in excess 500mV; nearly 18% greater than previous solid state devices.

Earth-abundant materials for solar hydrogen generation

A critical challenge for the 21st century is shifting from the predominant use of fossil fuels to renewables for energy. Among many options, sunlight is the only single renewable resource with sufficient abundance to replace most or all of our current fossil energy use. However, existing photovoltaic and solar thermal technologies cannot be scaled infinitely due to the temporal and geographic intermittency of sunlight. Therefore efficient and inexpensive methods for storage of solar energy in a dense medium are needed in order to greatly increase utilization of the sun as a primary resource. For this purpose we have proposed an artificial photosynthetic system consisting of semiconductors, electrocatalysts, and polymer membranes to carry out photoelectrochemical water splitting as a method for solar fuel generation.

This dissertation describes efforts over the last five years to develop critical semiconductor and catalyst components for efficient and scalable photoelectrochemical hydrogen evolution, one of the half reactions for water splitting. We identified and developed Ni–Mo alloy and Ni₂P nanoparticles as promising earth-abundant electrocatalysts for hydrogen evolution. We thoroughly characterized Ni–Mo alloys alongside Ni and Pt catalysts deposited onto planar and structured Si light absorbers for solar hydrogen generation. We sought to address several key challenges that emerged in the use of non-noble catalysts for solar fuels generation, resulting in the synthesis and characterization of Ni–Mo nanopowder for use in a new photocathode device architecture. To address the mismatch in stability between non-noble metal alloys and Si absorbers, we also synthesized and characterized p-type WSe₂ as a candidate light absorber alternative to Si that is stable under acidic and alkaline conditions.

Nanostructured tungsten trioxide photoanodes for solar energy conversion

Nanostructured tungsten trioxide (WO₃) photoelectrodes are potential candidates for the anodic portion of an integrated solar water-splitting device that generates hydrogen fuel and oxygen from water. These nanostructured materials can potentially offer improved performance in photooxidation reactions compared to unstructured materials because of enhancements in light scattering, increases in surface area, and their decoupling of the directions of light absorption and carrier collection. To evaluate the presence of these effects and their contributions toward energy conversion efficiency, a variety of nanostructured WO₃ photoanodes were synthesized by electrodeposition within nanoporous templates and by anodization of tungsten foils. A robust fabrication process was developed for the creation of oriented WO₃ nanorod arrays, which allows for control nanorod diameter and length. Films of nanostructured WO₃ platelets were grown via anodization, the morphology of the films was controlled by the anodization conditions, and the current-voltage performance and spectral response properties of these films were studied. The observed photocurrents were consistent with the apparent morphologies of the nanostructured arrays. Measurements of electrochemically active surface area and other physical characteristics were correlated with observed differences in absorbance, external quantum yield, and photocurrent density for the anodized arrays. The capability to quantify these characteristics and relate them to photoanode performance metrics can allow for selection of appropriate structural parameters when designing photoanodes for solar energy conversion.

Optical designs for improved solar cell performance

The solar resource is the most abundant renewable resource on earth, yet it is currently exploited with relatively low efficiencies. To make solar energy more affordable, we can either reduce the cost of the cell or increase the efficiency with a similar cost cell. In this thesis, we consider several different optical approaches to achieve these goals. First, we consider a ray optical model for light trapping in silicon microwires. With this approach, much less material can be used, allowing for a cost savings. We next focus on reducing the escape of radiatively emitted and scattered light from the solar cell. With this angle restriction approach, light can only enter and escape the cell near normal incidence, allowing for thinner cells and higher efficiencies. In Auger-limited GaAs, we find that efficiencies greater than 38% may be achievable, a significant improvement over the current world record. To experimentally validate these results, we use a Bragg stack to restrict the angles of emitted light. Our measurements show an increase in voltage and a decrease in dark current, as less radiatively emitted light escapes. While the results in GaAs are interesting as a proof of concept, GaAs solar cells are not currently made on the production scale for terrestrial photovoltaic applications. We therefore explore the application of angle restriction to silicon solar cells. While our calculations show that Auger-limited cells give efficiency increases of up to 3% absolute, we also find that current amorphous silicion-crystalline silicon heterojunction with intrinsic thin layer (HIT) cells give significant efficiency gains with angle restriction of up to 1% absolute. Thus, angle restriction has the potential for unprecedented one sun efficiencies in GaAs, but also may be applicable to current silicon solar cell technology. Finally, we consider spectrum splitting, where optics direct light in different wavelength bands to solar cells with band gaps tuned to those wavelengths. This approach has the potential for very high efficiencies, and excellent annual power production. Using a light-trapping filtered concentrator approach, we design filter elements and find an optimal design. Thus, this thesis explores silicon microwires, angle restriction, and spectral splitting as different optical approaches for improving the cost and efficiency of solar cells.

Diseño y verificación del sistema de interpolación de trayectorias de un mecanismo de cinemática paralela

[ES]El objetivo principal del presente Trabajo Fin de Grado es diseñar un interpolador de trayectorias y programarlo en Labview. Para ello, se ha de analizar primeramente la cinemática del mecanismo a utilizar, un robot de cinemática paralela 5R, y calcular su espacio de trabajo. Después, se deducirán y programarán diversos perfiles de velocidades (trapezoidal de velocidades, trapezoidal de aceleraciones y sinusoidal) para moverse en rectas, así como el movimiento en curvas mediante splines. También se hallarán experimentalmente las características de los motores disponibles y se averiguarán las velocidades máximas que puede alcanzar el mecanismo. Así podremos presentar un software que sirva para generar trayectorias para el robot 5R. Se presentan también, entre otros, el presupuesto del proyecto y los riesgos en los que se puede incurrir. El documento finaliza con unos anexos de planos CAD, resultados y código de programación.

Condições mecânicas do sistema respiratório em adultos com fibrose cística: estudo pela espirometria, pletismografia e técnica de oscilações forçadas

A fibrose cística (FC) é a doença autossômica recessiva mais comum na população branca que leva à redução na expectativa de vida. A doença pulmonar é a maior causa de morbidade e mortalidade. A relevância do presente estudo se dá diante de alguns fatores: aumento drástico da sobrevida média nos últimos 60 anos na FC, a fisiopatologia pulmonar não é bem compreendida, ausência de estudos reportados na literatura, até o momento, utilizando a técnica de oscilações forçadas (TOF) exclusivamente em adultos com FC. Assim sendo os objetivos deste estudo são: analisar as alterações da mecânica respiratória em adultos com FC através da espirometria, pletismografia e TOF; correlacionar os resultados da TOF aos espirométricos e pletismográficos e avaliar a sensibilidade e especificidade da TOF nestes indivíduos. É um estudo de corte transversal descritivo, no qual foram analisados dois grupos de indivíduos: controle (n=23) e FC (n=27). Os resultados foram expressos através média desvio-padrão. As técnicas funcionais respiratórias foram realizadas na seguinte sequência: TOF, espirometria, pletismografia. Na pletismografia foram avaliados os parâmetros: CPT (capacidade pulmonar total), CRF (capacidade residual funcional) e VR (volume residual), CRF/CPT e VR/CPT, resistência (Rva) e condutância específica das vias aéreas (SGva). Na espirometria: volume expiratório forçado no primeiro segundo (VEF1), capacidade vital forçada (CVF), fluxo expiratório entre 25% e 75% (FEF25%-75%) da CVF (FEF25%-75%) e razões VEF1/CVF (%) e FEF/CVF (%). Na TOF: propriedades resistivas do sistema respiratório- R0 (resistência no intercepto), Rm (resistência média) e S (inclinação da reta de resistência) e propriedades reativas: Cdin,sr (complacência dinâmica do sistema respiratório), Xm (reatância média), frequência de ressonância (fr); e o módulo da impedância em 4 Hz (׀Zrs4Hz׀). Na espirometria o distúrbio ventilatório obstrutivo (DVO) com CVF reduzida foi predominante, com marcante redução do FEF25%-75% no grupo FC (p<0,0001) em relação ao controle. Na pletismografia: destacou-se a elevação de VR, na presença de CPT normal e elevação da Rva e redução da SGva no grupo FC. Alterações da TOF ocorridas no grupo FC em relação ao controle: aumento de R0 e Rm (p<0,0001) e fr (p<0,0002), relacionados à obstrução das vias aéreas; redução de S (p<0,0006), Xm (p<0,0001) associadas à não-homogeneidade do sistema respiratório e Cdin,sr (p<0,0001), relacionada à redução da complacência pulmonar; aumento do módulo da impedância em 4 Hz (׀Zrs4Hz׀) (representando a carga mecânica total do sistema respiratório) resultante da interação das demais alterações da TOF citadas. Os parâmetros da TOF apresentaram correlações muito boas com a espirometria e moderadas com a pletismografia. Rm foi o único parâmetro que não se relacionou com nenhuma destas técnicas. A sensibilidade e especificidade da TOF em adultos com FC apresentaram valores elevados, sobretudo nos parâmetros reativos, em especial, Xm (85,2% e 73,9% respectivamente e área sob a curva de 0,86).

La envolvente de los edificios como generador de calor y energía eléctrica

[ES]El presente documento analiza las principales funciones que se le exigen actualmente a un sistema constructivo; concretamente, a la envolvente de los edificios. Se plantean inicialmente las causas y necesidades que han derivado en el nuevo concepto de envolvente así como las nuevas funciones que se le son exigibles. Se describen los conceptos relativos a los diferentes sistemas constructivos, a los métodos de ventilación natural y, a continuación, se analizan los criterios de generación fotovoltaica y solar térmica en los edificios, además de la integración de estos sistemas en los edificios. También se analizan los fundamentos sobre materiales de cambio de fase. Todo ello permite presentar los criterios de construcción de edificios ecoeficientes. Asimismo se presentan una serie de soluciones arquitectónicas desde el punto de vista de la eficiencia energética.

Diseño, fabricación y control de un sistema neumático de agarre de 1 grado de libertad

[ES]El presente Trabajo de Fin de Grado tiene la finalidad de contribuir al desarrollo de una línea de investigación mediante la implementación de un sistema neumático de agarre al mecanismo de cinemática paralela 5R. Dicho proyecto se integra dentro de una línea de investigación basada en el desarrollo y estudio de mecanismos de este tipo. Así, este Trabajo supone una pequeña parte de un proyecto de mayor envergadura, para cuyo éxito será necesaria la colaboración con otros investigadores y la integración de este trabajo al realizado por ellos. Consiste en diseñar, fabricar y controlar un sistema neumático de agarre al mecanismo 5R. El diseño se realizará sopesándose las distintas alternativas que existen, teniéndose en cuenta las limitaciones impuestas por el 5R. En el diseño se escogen los componentes correctos para conseguir que el sistema realice sus dos funciones:  Agarrar piezas.  Movimiento en el eje z que le permita desplazar el objeto. Antes del ensamblaje de los componentes neumáticos, y teniendo en cuenta el diseño realizado, se fabricarán las piezas necesarias para poder integrarlo al 5R y para, a su vez, juntar los componentes entre sí. A continuación, se desarrollará un programa informático para poder controlar el sistema. Finalmente, para verificar su correcto funcionamiento, se realizarán las pruebas pertinentes.

Análisis y mejora de un sistema de refrigeración en el laboratorio LCCE en Vitoria-Gasteiz

[ES]El objetivo de este proyecto es el análisis y mejora de un sistema de refrigeración en el Laboratorio de Control de Calidad en la Edificación (LCCE) del Gobierno Vasco/Eusko Jaurlaritza en Vitoria-Gasteiz. Dicho equipo, después de un uso continuado, sufre una colmatación por la formación de hielo en el intercambiador de calor. Por ello, en el siguiente texto se proponen alternativas para acabar con la formación del hielo y poder seguir con el funcionamiento normal del equipo. Se va a proceder a modificar el control de la instalación y también parte de la instalación eléctrica y sensórica. Para ello, se han usado las instalaciones del laboratorio LCCE así como la ayuda de los trabajadores del mismo. Todos los datos del sistema de refrigeración (temperaturas, caudal, humedad, etc...) se toman de un documento Excel que es guardado automáticamente al realizar los ensayos. El trabajo se ha estructurado de la siguiente manera: Introducción y descripción del sistema Análisis de las alternativas y la metodología utilizada Conclusiones, fuentes de información y anexos