La estructura y funcionalidad de los sistemas en el modelo de Bronfenbrenner y su utilidad en entornos empresariales

El proyecto será desarrollado en base al modelo ecológico del desarrollo humano, (Bronfenbrenner, 1999) partiendo desde la explicación y conceptualización del modelo en términos generales, guiando la investigación hacia un ámbito organizacional en donde se podrá aplicar la teoría descrita por Bronfenbrenner y así, determinar cuál es la estructura y funcionalidad de los sistemas en el modelo además de establecer qué utilidad tiene en entornos empresariales por medio del análisis de los múltiples sistemas, relaciones, interacciones y efectos que tienen y que desarrollan las empresas u organizaciones en el transcurso de su vida. A lo largo de la investigación se hará referencia a diferentes conceptos relacionados tanto con el modelo como con el mundo en que se desarrollan las organizaciones, tales como clusters, sistemas, sectores, estrategias, marketing relacional, comunidad, interacciones, influencias, entre otros; los cuales permitirán acercar lo mayor posible el modelo de Bronfenbrenner al mundo empresarial y lograr desarrollar de mejor manera la intención de aplicar el modelo al mundo organizacional.

Estado situacional de los modelos basados en agentes y su impacto en la investigación organizacional

En un mundo hiperconectado, dinámico y cargado de incertidumbre como el actual, los métodos y modelos analíticos convencionales están mostrando sus limitaciones. Las organizaciones requieren, por tanto, herramientas útiles que empleen tecnología de información y modelos de simulación computacional como mecanismos para la toma de decisiones y la resolución de problemas. Una de las más recientes, potentes y prometedoras es el modelamiento y la simulación basados en agentes (MSBA). Muchas organizaciones, incluidas empresas consultoras, emplean esta técnica para comprender fenómenos, hacer evaluación de estrategias y resolver problemas de diversa índole. Pese a ello, no existe (hasta donde conocemos) un estado situacional acerca del MSBA y su aplicación a la investigación organizacional. Cabe anotar, además, que por su novedad no es un tema suficientemente difundido y trabajado en Latinoamérica. En consecuencia, este proyecto pretende elaborar un estado situacional sobre el MSBA y su impacto sobre la investigación organizacional.

A dynamic knowledge-based decision support system to handle solids separation problems in activated sludge systems: development and validation

El sistema de fangs activats és el tractament biològic més àmpliament utilitzat arreu del món per la depuració d'aigües residuals. El seu funcionament depèn de la correcta operació tant del reactor biològic com del decantador secundari. Quan la fase de sedimentació no es realitza correctament, la biomassa no decantada s'escapa amb l'efluent causant un impacte sobre el medi receptor. Els problemes de separació de sòlids, són actualment una de les principals causes d'ineficiència en l'operació dels sistemes de fangs activats arreu del món. Inclouen: bulking filamentós, bulking viscós, escumes biològiques, creixement dispers, flòcul pin-point i desnitrificació incontrolada. L'origen dels problemes de separació generalment es troba en un desequilibri entre les principals comunitats de microorganismes implicades en la sedimentació de la biomassa: els bacteris formadors de flòcul i els bacteris filamentosos. Degut a aquest origen microbiològic, la seva identificació i control no és una tasca fàcil pels caps de planta. Els Sistemes de Suport a la Presa de Decisions basats en el coneixement (KBDSS) són un grup d'eines informàtiques caracteritzades per la seva capacitat de representar coneixement heurístic i tractar grans quantitats de dades. L'objectiu de la present tesi és el desenvolupament i validació d'un KBDSS específicament dissenyat per donar suport als caps de planta en el control dels problemes de separació de sòlids d'orígen microbiològic en els sistemes de fangs activats. Per aconseguir aquest objectiu principal, el KBDSS ha de presentar les següents característiques: (1) la implementació del sistema ha de ser viable i realista per garantir el seu correcte funcionament; (2) el raonament del sistema ha de ser dinàmic i evolutiu per adaptar-se a les necessitats del domini al qual es vol aplicar i (3) el raonament del sistema ha de ser intel·ligent. En primer lloc, a fi de garantir la viabilitat del sistema, s'ha realitzat un estudi a petita escala (Catalunya) que ha permès determinar tant les variables més utilitzades per a la diagnosi i monitorització dels problemes i els mètodes de control més viables, com la detecció de les principals limitacions que el sistema hauria de resoldre. Els resultats d'anteriors aplicacions han demostrat que la principal limitació en el desenvolupament de KBDSSs és l'estructura de la base de coneixement (KB), on es representa tot el coneixement adquirit sobre el domini, juntament amb els processos de raonament a seguir. En el nostre cas, tenint en compte la dinàmica del domini, aquestes limitacions es podrien veure incrementades si aquest disseny no fos òptim. En aquest sentit, s'ha proposat el Domino Model com a eina per dissenyar conceptualment el sistema. Finalment, segons el darrer objectiu referent al seguiment d'un raonament intel·ligent, l'ús d'un Sistema Expert (basat en coneixement expert) i l'ús d'un Sistema de Raonament Basat en Casos (basat en l'experiència) han estat integrats com els principals sistemes intel·ligents encarregats de dur a terme el raonament del KBDSS. Als capítols 5 i 6 respectivament, es presenten el desenvolupament del Sistema Expert dinàmic (ES) i del Sistema de Raonament Basat en Casos temporal, anomenat Sistema de Raonament Basat en Episodis (EBRS). A continuació, al capítol 7, es presenten detalls de la implementació del sistema global (KBDSS) en l'entorn G2. Seguidament, al capítol 8, es mostren els resultats obtinguts durant els 11 mesos de validació del sistema, on aspectes com la precisió, capacitat i utilitat del sistema han estat validats tant experimentalment (prèviament a la implementació) com a partir de la seva implementació real a l'EDAR de Girona. Finalment, al capítol 9 s'enumeren les principals conclusions derivades de la present tesi.

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.

Case based reasoning as an extension of fault dictionary methods for linear electronic analog circuits diagnosis

El test de circuits és una fase del procés de producció que cada vegada pren més importància quan es desenvolupa un nou producte. Les tècniques de test i diagnosi per a circuits digitals han estat desenvolupades i automatitzades amb èxit, mentre que aquest no és encara el cas dels circuits analògics. D'entre tots els mètodes proposats per diagnosticar circuits analògics els més utilitzats són els diccionaris de falles. En aquesta tesi se'n descriuen alguns, tot analitzant-ne els seus avantatges i inconvenients. Durant aquests últims anys, les tècniques d'Intel·ligència Artificial han esdevingut un dels camps de recerca més importants per a la diagnosi de falles. Aquesta tesi desenvolupa dues d'aquestes tècniques per tal de cobrir algunes de les mancances que presenten els diccionaris de falles. La primera proposta es basa en construir un sistema fuzzy com a eina per identificar. Els resultats obtinguts son força bons, ja que s'aconsegueix localitzar la falla en un elevat tant percent dels casos. Per altra banda, el percentatge d'encerts no és prou bo quan a més a més s'intenta esbrinar la desviació. Com que els diccionaris de falles es poden veure com una aproximació simplificada al Raonament Basat en Casos (CBR), la segona proposta fa una extensió dels diccionaris de falles cap a un sistema CBR. El propòsit no és donar una solució general del problema sinó contribuir amb una nova metodologia. Aquesta consisteix en millorar la diagnosis dels diccionaris de falles mitjançant l'addició i l'adaptació dels nous casos per tal d'esdevenir un sistema de Raonament Basat en Casos. Es descriu l'estructura de la base de casos així com les tasques d'extracció, de reutilització, de revisió i de retenció, fent èmfasi al procés d'aprenentatge. En el transcurs del text s'utilitzen diversos circuits per mostrar exemples dels mètodes de test descrits, però en particular el filtre biquadràtic és l'utilitzat per provar les metodologies plantejades, ja que és un dels benchmarks proposats en el context dels circuits analògics. Les falles considerades son paramètriques, permanents, independents i simples, encara que la metodologia pot ser fàcilment extrapolable per a la diagnosi de falles múltiples i catastròfiques. El mètode es centra en el test dels components passius, encara que també es podria extendre per a falles en els actius.

Advances in Model-Based Traffic Vision

Model based vision allows use of prior knowledge of the shape and appearance of specific objects to be used in the interpretation of a visual scene; it provides a powerful and natural way to enforce the view consistency constraint. A model based vision system has been developed within ESPRIT VIEWS: P2152 which is able to classify and track moving objects (cars and other vehicles) in complex, cluttered traffic scenes. The fundamental basis of the method has been previously reported. This paper presents recent developments which have extended the scope of the system to include (i) multiple cameras, (ii) variable camera geometry, and (iii) articulated objects. All three enhancements have easily been accommodated within the original model-based approach

Multi-agent based modeling and simulation of complex system in hospital

This study puts forward a method to model and simulate the complex system of hospital on the basis of multi-agent technology. The formation of the agents of hospitals with intelligent and coordinative characteristics was designed, the message object was defined, and the model operating mechanism of autonomous activities and coordination mechanism was also designed. In addition, the Ontology library and Norm library etc. were introduced using semiotic method and theory, to enlarge the method of system modelling. Swarm was used to develop the multi-agent based simulation system, which is favorable for making guidelines for hospital's improving it's organization and management, optimizing the working procedure, improving the quality of medical care as well as reducing medical charge costs.

Review of monitoring tools for e-learning platforms

The advancement of e-learning technologies has made it viable for developments in education and technology to be combined in order to fulfil educational needs worldwide. E-learning consists of informal learning approaches and emerging technologies to support the delivery of learning skills, materials, collaboration and knowledge sharing. E-learning is a holistic approach that covers a wide range of courses, technologies and infrastructures to provide an effective learning environment. The Learning Management System (LMS) is the core of the entire e-learning process along with technology, content, and services. This paper investigates the role of model-driven personalisation support modalities in providing enhanced levels of learning and trusted assimilation in an e-learning delivery context. We present an analysis of the impact of an integrated learning path that an e-learning system may employ to track activities and evaluate the performance of learners.

A hybrid case adaptation approach for case-based reasoning

Case-Based Reasoning is a methodology for problem solving based on past experiences. This methodology tries to solve a new problem by retrieving and adapting previously known solutions of similar problems. However, retrieved solutions, in general, require adaptations in order to be applied to new contexts. One of the major challenges in Case-Based Reasoning is the development of an efficient methodology for case adaptation. The most widely used form of adaptation employs hand coded adaptation rules, which demands a significant knowledge acquisition and engineering effort. An alternative to overcome the difficulties associated with the acquisition of knowledge for case adaptation has been the use of hybrid approaches and automatic learning algorithms for the acquisition of the knowledge used for the adaptation. We investigate the use of hybrid approaches for case adaptation employing Machine Learning algorithms. The approaches investigated how to automatically learn adaptation knowledge from a case base and apply it to adapt retrieved solutions. In order to verify the potential of the proposed approaches, they are experimentally compared with individual Machine Learning techniques. The results obtained indicate the potential of these approaches as an efficient approach for acquiring case adaptation knowledge. They show that the combination of Instance-Based Learning and Inductive Learning paradigms and the use of a data set of adaptation patterns yield adaptations of the retrieved solutions with high predictive accuracy.

Discourse strategies and power roles in student-led distance learning

The assertion of identity and power via computer-mediated communication in the context of distance or web-based learning presents challenges to both teachers and students. When regular, face-to-face classroom interaction is replaced by online chat or group discussion forums, participants must avail themselves of new techniques and tactics for contributing to and furthering interaction, discussion, and learning. During student-only chat sessions, the absence of teacher-led, face-to-face classroom activities requires the students to assume leadership roles and responsibilities normally associated with the teacher. This situation raises the questions of who teaches and who learns; how students discursively negotiate power roles; and whether power emerges as a function of displayed expertise and knowledge or rather the use of authoritative language. This descriptive study represents an examination of a corpus of task-based discussion logs among Vietnamese students of distance learning courses in English linguistics. The data reveal recurring discourse strategies for 1) negotiating the progression of the discussion sessions, 2) asserting and questioning knowledge, and 3) assuming or delegating responsibility. Power is defined ad hoc as the ability to successfully perform these strategies. The data analysis contributes to a better understanding of how working methods and materials can be tailored to students in distance learning courses, and how such students can be empowered by being afforded opportunities and effectively encouraged to assert their knowledge and authority.

Intelligent Algorithms for a Hybrid FuelCell/Photovoltaic Standalone System : Simulation Of Hybrid FuelCell/Photovoltaic Standalone System

The Intelligent Algorithm is designed for theusing a Battery source. The main function is to automate the Hybrid System through anintelligent Algorithm so that it takes the decision according to the environmental conditionsfor utilizing the Photovoltaic/Solar Energy and in the absence of this, Fuel Cell energy isused. To enhance the performance of the Fuel Cell and Photovoltaic Cell we used batterybank which acts like a buffer and supply the current continuous to the load. To develop the main System whlogic based controller was used. Fuzzy Logic based controller used to develop this system,because they are chosen to be feasible for both controlling the decision process and predictingthe availability of the available energy on the basis of current Photovoltaic and Battery conditions. The Intelligent Algorithm is designed to optimize the performance of the system and to selectthe best available energy source(s) in regard of the input parameters. The enhance function of these Intelligent Controller is to predict the use of available energy resources and turn on thatparticular source for efficient energy utilization. A fuzzy controller was chosen to take thedecisions for the efficient energy utilization from the given resources. The fuzzy logic basedcontroller is designed in the Matlab-Simulink environment. Initially, the fuzzy based ruleswere built. Then MATLAB based simulation system was designed and implemented. Thenthis whole proposed model is simulated and tested for the accuracy of design and performanceof the system.

Enhancing flexible business training through computer-mediated communication

A previous article in this journal, by the same author, reported on research that indicated that flexible training for business learners in the workplace needed to take account of their need for instructor guidance and direction, and of their preference for learning in affiliative environments with fellow learners and trainers. In this article the use of computer-mediated  communication (CMC) is explored as one training method that can assist with flexible training of this clientele. Some specific strategies for the successful use of CMC are suggested.

A risk analysis model to reduce computer security risks among healthcare organizations

The paper describes the on-going development of a new computer-based security risk analysis methodology that may be used to determine the computer security requirements of medical computer systems. The methodology has been developed for use within healthcare, with particular emphasis placed upon protecting medical information systems. The paper goes on to describe some of the problems with existing automated risk analysis systems, and how the ODESSA system may overcome the majority of these problems. Examples of security scenarios are also presented.

The emergence of an online learning community in first year tertiary studies in psychology

The introduction of an online supported, resource based learning environment into a large, multi-modal first year psychology unit led to the spontaneous development of a small, but active, learning community. While off campus students were more active online contributors, many other students "observed" these interactions, not actively contributing but finding the discussion postings valuable to their learning. Overall, use and perceived value of the online communication facilities were related to how confident students were that they had an appropriate study strategy, with off campus and older students reporting greater confidence in their study approach. The results highlight that the nature and function of learning communities for large, multi-modal foundation units are quite different to those typically articulated in the literature and are worth further investigation.

Supporting adaptive learning with high level timed petri nets

Supporting adaptive learning is one of the key problems for hypertext-based learning applications. This paper proposed a timed Petri Net based approach that provides adaptation to learning activities by controlling the visualization of hypertext information nodes. Simple examples were given while explaining ways to realize adaptive operations. Future directions were also discussed at the end of this paper.