Video: A Critical Study on the Duality of Functional Knee Axes and Foot Contact
Escrito por:
UTEC
Compartimos con ustedes, el video de Book Publisher International en el cual el profesor Wangdo Kim del Departamento de Ingeniería Mecánica publicó el capítulo 5 del libro Research Trends and Challenges in Medical Science Vol. 8.
¿Cómo ha evolucionado el fútbol a través de la tecnología?
Escrito por:
UTEC
En medio de una nueva temporada para el fútbol, en las eliminatorias para Qatar 2022, destacamos un aspecto que se ha vuelto fundamental para la evolución de este deporte: la tecnología.
Desde los últimos años, la tecnología se ha convertido en un aliado más para el fútbol, logrando revolucionar los procesos y las tendencias no solo para los jugadores, sino de las organizaciones involucradas, fanáticos, espectadores y más.
¿SABÍAS QUE, GRACIAS A BIG DATA, KEVIN DE BRUYNE FIRMÓ UNA RENOVACIÓN MILLONARIA CON EL MANCHESTER CITY?
Todo está cambiando. La coyuntura en el mundo ha demostrado que para adaptarnos a la transformación, el camino es la tecnología. Y el mundo del fútbol ya ha venido aplicando algunos cambios a lo largo de los últimos años.
Si eres aficionado de este deporte, seguro conoces estas tendencias. ¿Damos un repaso? ¡Compártelas también con tus amigos!
VAR
Tecnología que tiene la función de ser ‘asistente del árbitro’: si existe alguna duda en las jugadas, se podrá acudir al VAR y este ayudará a resolverlas e interpretarlas de una mejor manera.
Sistemas de identificación
Lanzado en la última Copa del Mundo en Rusia, Fan ID es una tecnología de identificación para reforzar la seguridad de ingresos a campeonatos mundiales en la cual, a través de un chip, se recopilan todos los datos del usuario. Puede brindarle beneficios de servicios básicos como la entrada a un país, accesos premium a espacios, transporte gratuito, y más.
Zapatillas inteligentes
Algunos modelos de zapatillas, creados por marcas deportivas reconocidas en el mundo, utilizan tecnología para adaptarse al pie de cada jugador. Estas llevan un chip por el cual, a través de machine learning, puede conectarse a una app para identificar los movimientos del jugador.
Balones inteligentes
Como Telstar 18, el balón inteligente del Mundial de Rusia. En 2018, este se convirtió en una novedad por tener un chip en su interior, el cual permite conectarse a una tablet o un smartphone. De esta forma, se pueden crear ejercicios específicos para que los jugadores puedan entrenar a través de controles especiales y en base al almacenamiento de datos.
EPTS
También fue una novedad durante la Copa Mundial de Rusia, en el año 2018. EPTS es un dispositivo electrónico para darle seguimiento al rendimiento. A través de este sistema, se recogen datos y de esta forma se analiza todo lo que sucede en el campo.
Esta tecnología permite detectar los movimientos de los jugadores y el balón, que mezclados con otros dispositivos de captura de datos, acelerómetros, giróscopos o pulsómetros, ofrecen una información muy importante para su posterior análisis por parte del cuerpo técnico.
Chalecos de entrenamiento con GPS
Trajes de entrenamiento -de tan solo 66 gramos de peso- que llevan la tecnología GPS para controlar a cada jugador y así poder mejorar su rendimiento. El chaleco recoge y mide la frecuencia cardíaca de los jugadores, así como las aceleraciones, el número de pases, kilómetros recorridos, y más.
Entradas RFID
Desde hace algún tiempo ya se aplica en partidos de la FIFA. Su objetivo es evitar el fraude de entradas ilegales, falsificadas o revendidas.
Uso de tratamientos con células madre
Otro de los factores, sin lugar a dudas, que más destaca en la gestión deportiva de un club es lo que concierne a la salud de sus jugadores. Prevenir lesiones, enfermedades o riesgos que pongan en peligro el rendimiento deportivo de cada jugador.
En este sentido los deportistas de élite de todos los deportes o incluso los usuarios habituales, ya utilizan estos tratamientos que aplican la tecnología en el fútbol para utilizar la propia sangre del jugador y curar sus dolencias mediante la extracción de células madre.
Monitoreo de los signos vitales
Los entrenadores y jugadores se aseguran siempre del estado de la salud. Para ello, la tecnología en el fútbol, aplicada a la salud, también los acompaña. A través de diversas pruebas, se busca prevenir enfermedades y lesiones.
Fabricantes de tecnología ofrecen smartwatch, muñequeras inteligentes y todo tipo de accesorios para los atletas. A través de IoT, estos equipos están diseñados para registrar toda la actividad del atleta: ritmo cardíaco, temperatura, pasos, distancia recorrida, impactos, GPS, velocidad y un sinfín de aplicaciones.
En diversos aspectos de nuestra vida, la tecnología y la ingeniería está presente. Puedes encontrarlas en tu día a día, en situaciones tan tradicionales como comunicarte con tus amigos, salir a caminar, despertar, ir a dormir, y más.
En este caso, recordamos el impacto que tiene la ingeniería y la tecnología en el mundo del fútbol. Donde campos como la Ingeniería Electrónica, Ciencia de Datos, Ciencia de la Computación contribuyen al desarrollo de nuevas tendencias y formas de vida. ¿Imaginas lo que está por llegar?
Aplicaciones BIM para el Patrimonio Inmueble: Retos y Oportunidades
Escrito por:
UTEC
Redactado por: Valeria Fantozzi, profesora del Departamento de Ing. Civil, UTEC
La aplicación de la tecnología BIM en la industria de la construcción a nivel mundial es una realidad a la que arquitectos, ingenieros, contratistas y proveedores se deben adaptar. BIM (Building Information Modeling), o Modelado de Información de Obras Constructivas, utiliza una metodología colaborativa que permite replicar el ciclo de vida completo de un proyecto constructivo en un medio digital, previo a la realización física. Las ventajas incluyen: mejor visualización del proyecto, información más accesible de parte de los equipos, mejor coordinación entre equipos, reducción de costos por un mejor control de órdenes en obra, ahorros por eficiencias en mantenimiento a futuro, y cronogramas mejor establecidos, entre otros.
De acuerdo al BIM Handbook, una guía general para el uso BIM, el concepto es “una tecnología de modelado y una serie de procesos que sirven para generar, comunicar, y analizar proyectos constructivos” (Eastman, Sacks, Teicholz y Liston, 2008). La idea del proyecto BIM es combinar la visualización de un proyecto con toda la data asociada. Esta data incluye cronogramas, detalles de la obra, fases del proyecto, costos asociados, normativas, información del lugar y estimaciones generales. Es un proceso de modelamiento geométrico, pero también es un procesador de información.
El Perú, a través del Ministerio de Economía y Finanzas, y siguiendo tendencias mundiales hacia la utilización de esta tecnología, viene impulsando el Plan de Implementación BIM desde el 2019 (http://www.mef.gob.pe/planbimperu/index.html). El plan aplica a proyectos de inversión pública, culminando en la obligatoriedad de BIM en todo el sector público normado para el 2025. Sin embargo, esta política aplica únicamente para proyectos nuevos. La aplicación para proyectos existentes o edificaciones históricas no es parte del Plan de Implementación y aún no ha sido explorada en el ámbito local.
¿Cuál es la relevancia del Patrimonio Inmueble?
Existen varios motivos por los cuales los edificios de patrimonio histórico tienen un valor esencial dentro de la Ingeniería Civil. Primero, es común que hayan sido diseñados con técnicas vernáculas y materiales locales, convirtiéndose en casos de estudio excepcionales para estudiar la memoria colectiva de un lugar. El estudio de estos sistemas constructivos sirve como base importante sobre la cual entender el desarrollo urbano de un territorio, y al estudiarlos, empezamos un proceso de revalorización de tecnologías ancestrales. Además, existe un valor de sostenibilidad y medio ambiente asociado a edificaciones existentes. Un dicho común en el ámbito de la conservación es que no hay edificio más sostenible que el que ya existe. Al reutilizar un edificio existente, en lugar de demolerlo y construir uno nuevo, se ha demostrado que existen ahorros ambientales sustanciales y el crecimiento de vecindarios socialmente equitativos. Además, los edificios existentes poseen energía incorporada, es decir energía ya consumida por todos los procesos asociados a la producción de un edificio, desde la cosecha y el procesamiento de los recursos naturales hasta la fabricación, transporte, entrega e instalación del material.
¿Por qué utilizar BIM en un edificio de carácter histórico?
Para esto quisiera tomar prestada la idea de un patrimonio histórico como un palimpsesto, un “manuscrito en el que se ha borrado, mediante raspado u otro procedimiento, el texto primitivo para volver a escribir un nuevo texto.” (Real Academia Española) Esta idea, desarrollada a más detalle por Kate Reggev de Beyer Blinder Belle, estudio de arquitectura especializada en proyectos históricos, traslada un concepto de un objeto histórico a una edificación. El concepto propone visualizar edificios históricos como elementos cuyas propiedades físicas pueden contar sus historias, como documentos que han sido revisados una y otra vez pero que aún permiten que el original sea legible. Vemos a los edificios históricos como el producto de una serie de transformaciones que han sucedido a lo largo de su historia. Nos alejamos de la visualización de un edificio o estructura como un resultado de un único impulso constructivo y empezamos a verlo como el resultado de una secuencia de acciones constructivas y destructivas que han ido transformando al edificio a través del tiempo.
En el marco metodológico de la arqueología de la arquitectura, se emplea como principal estrategia el estudio de los edificios históricos por medio de un análisis estratigráfico y tipológico. Gracias a este modelo de análisis podemos organizar la secuencia de transformaciones que afectan al edificio histórico. Los materiales, la estructura, y los acabados de un edificio, por causas que muchas veces están relacionadas a condiciones de su entorno o uso, sufren alteraciones que pueden llegar a afectar la resistencia estructural. Para poder realmente comprender cómo se comporta estructuralmente un edificio, debemos entender la secuencia de transformaciones, los materiales y técnicas históricas que fueron empleados en sus diferentes etapas de construcción.
El potencial de la aplicación BIM en una edificación existente se evidencia cuando vemos los paralelos entre la tecnología y la naturaleza de un edificio de carácter histórico. Evidentemente, hay diferencias importantes entre lidiar con un edificio nuevo y uno existente. Primero, la construcción actual responde a un proyecto que emplea en su mayoría materiales y elementos constructivos estandarizados y prefabricados. En contraste, la arquitectura histórica no se puede entender como un elemento único, porque es el resultado de una larga serie de transformaciones. La tecnología BIM, al poder incorporar información de tiempos y etapas constructivas, permite parcializar una construcción con la variable de tiempo incluida en la geometría. Esto permite diferenciar los distintos sistemas constructivos dentro de una misma volumetría con cambios en su ciclo de vida incorporados.
Otra diferencia entre una edificación nueva y una histórica en el enfoque BIM es que el diseño de un patrimonio histórico no se basa en patrones estandarizados y elementos prefabricados. En estos casos, cada sistema o elemento constructivo constituye una singularidad y es propio de cada edificio. Por este motivo, el modelamiento con geometría compleja posible en software de modelamiento 3D permite crear visualizaciones geométricas previamente onerosas. En comparación a la representación 2D tradicional, la representación tridimensional con vínculos a una base de datos proporciona información más compleja y completa. Además de la representación gráfica de la intervención, esta información se complementa con mediciones y costos para la elaboración de presupuestos en caso sea necesario una remodelación o reforzamiento.
La tecnología BIM también se caracteriza por ser de un carácter colaborativo, en donde equipos de distintas disciplinas colaboran en un mismo documento o plataforma de trabajo en tiempo real. En un proyecto de patrimonio, personas de distintas disciplinas como la arqueología, la arquitectura, la ingeniería, la sociología, entre otros, deben interactuar para reconstruir la historia de una edificación. Esto implica más que solo una memoria física con información geométrica. También se deben agregar narrativas de uso, dialécticas del contexto y sistemas constructivos superpuestos. La tecnología permite esta interacción dentro de un mismo caso de estudio, el cual incorpora información geométrica y de datos de manera interdisciplinaria.
Finalmente, el modelo 3D sirve como insumo de comunicación hacia el público en general, quien normalmente no ha sido instruido en la lectura de planos y detalles constructivos. Con una volumetría que incorpora información gráfica y física de materiales, se puede comunicar al público en general la historia de la edificación mediante videos y narrativas sustentadas. Además, con información de materiales se pueden crear simulaciones estructurales y energéticas para el cálculo técnico de reforzamientos. Con esta información, se pueden elaborar expedientes técnicos para la búsqueda de financiamiento y sustento en cualquier plan de protección y prevención del patrimonio inmueble.
En conclusión, existe un impulso hacia la utilización de la tecnología BIM en el ámbito local de la construcción. Sin embargo, aún no hay un panorama claro hacia el uso de esta metodología en proyectos de carácter histórico. Si bien la aplicación de BIM en edificios históricos difiere de su aplicación en edificaciones nuevas, las ventajas son claras y deben ser aprovechadas sobre todo en el contexto inmueble peruano, rico en historia y ampliamente ignorado. Utilizando distintos casos de estudio con esta metodología, se puede empezar a crear un catálogo del patrimonio inmueble no solo para el estudio y reforzamiento de estas edificaciones, sino también para su utilización en la gestión y promulgación de la memoria colectiva peruana.
Referencias:
1. Eastman, Sacks, Teicholz y Liston. 2008. “BIM Handbook: A Guide to Building Information Modeling for Owners, Designers, Engineers, Contractors, and Facility Managers” WOC.
2. Ministerio de Economía y Finanzas, Plan BIM. 2021. http://www.mef.gob.pe/planbimperu/index.html
3. Reggev, Kate. 2020. “What’s Old is New: Designing Around & With History” https://www.madamearchitect.org/the-expert/2020/8/3/whats-old-is-new-designing-around-amp-with-history
4. Gosalvez Lopez, Murad Malek. 2016. “BIM en 8 Puntos” esBIM
5. Strafaci, Adam. 2008 “¿Qué significa BIM para los ingenieros civiles?” Autodesk, CE News.
Estudiante de Bioingeniería realizará estudio de posgrado en Universidad de Nuevo México
UTEC Bioingenieria
Escrito por:
UTEC
Un logro más para UTEC. En esta oportunidad, felicitamos a nuestro estudiante de la carrera de Bioingeniería.
Sebastián Alonso Janampa Rojas, ingresó y obtuvo media beca para realizar sus estudios de Electrical and Computer Engineering (ECE) Graduate program en la prestigiosa Universidad de Nuevo México, a través del Programa 4+1.
Él iniciará el programa en agosto. ¡Felicitaciones, Sebastián!
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Estudiantes de Ingeniería Civil obtienen el primer puesto en el Foro Virtual Nacional Desafío Bicentenario
Escrito por:
UTEC
Felicitamos a Alex Casilla, Luis Espinola y Wilder Abad, alumnos de Ingeniería Civil en UTEC, por obtener el primer puesto en el Foro Virtual Nacional de estudiantes de Ingeniería Civil 2021 ‘Desafío Bicentenario’:
Nuestros tres estudiantes del séptimo ciclo de la carrera, bajo la asesoría del docente Luis Bedriñana, trabajaron en el desarrollo de un sistema de monitoreo sin contacto, rápido y económico para detectar y clasificar patologías en el concreto, específicamente grietas y descascaramientos en estructuras de concreto armado.
Entrevistamos a Alex, Luis y Wilder para que nos cuenten más de este proyecto:
¿En qué consiste, exactamente, el proyecto? ¿Cómo funciona?
El funcionamiento del proyecto consiste en tres principales fases:
La primera consiste en realizar la recolección de datos y entrenamiento de las arquitecturas de redes neuronales seleccionadas; en esta etapa se realiza un etiquetado para que la red pueda comparar sus predicciones con un patrón real y así ajustar sus parámetros.
La siguiente etapa es la validación; en esta etapa se ingresa una colección de datos diferente al de entrenamiento para medir el desempeño de la red luego del entrenamiento.
Finalmente, se seleccionan los algoritmos entrenados que presentan mejor desempeño para ser usados junto con una interfaz gráfica de usuario que permite usar las redes de manera intuitiva.
Las redes neuronales son modelos computacionales inspirados en el comportamiento de las neuronas humanas y tienen como objetivo resolver problemas por medio de algoritmos de aprendizaje que se basan en data existente.
¿Por qué decidieron presentar este proyecto? ¿Cómo surgió la idea de realizarlo?
El proyecto decidió presentarse debido a que creemos en el gran potencial de aplicación en el proceso de monitoreo y diagnóstico de infraestructuras.
La idea surgió debido a que gran parte de la infraestructura peruana está conformada por concreto armado y este suele fisurarse por distintos motivos como los constantes movimientos sísmicos. Por ello, decidimos explorar algunas soluciones para el monitoreo de la infraestructura nacional.
¿Desde hace cuánto tiempo vienen trabajando el proyecto? ¿Cómo fue el proceso de la competencia ‘Desafío Bicentenario’?
El proyecto se inició hace un año en el curso de Proyecto Interdisciplinario III, una vez terminado el curso decidimos realizar algunas mejoras y ajustes con ayuda del asesor que nos acompañó durante el curso.
El concurso ‘Desafío Bicentenario’ consistió de dos fases; pero previa a estas, todos los que querían ser partícipes del concurso tenían que enviar un pequeño resumen junto con el título de su investigación. Esto lo hicieron con el objetivo de filtrar los trabajos más interesantes para participar del concurso. Una vez pasada esta etapa de inscripción es que llegamos a la primera fase. Allí, se realizó un informe de la investigación donde se abordó el problema, la propuesta y los resultados obtenidos. Finalmente, en la segunda fase se realizó una presentación de nuestra propuesta y una ronda de preguntas que demostraría el nivel de conocimientos en el tema.
¿A quiénes beneficiaría directamente este proyecto?
El objetivo del proyecto es facilitar el monitoreo de las estructuras de concreto, específicamente con el análisis de las grietas y descascaramiento. Tradicionalmente se monitorean de forma ocular en la que un especialista analiza todo detalle de la estructura. Con el proyecto se ahorraría tiempo y se aseguraría la seguridad de estos especialistas para analizar lugares de difícil acceso.
Todavía no se testea el proyecto en una obra real, pero se ha logrado testearlo en una versión antigua del proyecto, en la que se analizó adobe en vez de concreto. El testeo fue satisfactorio, usando imágenes de grietas y descascaramiento del santuario de Pachacámac, Acllawasi.
¿Cuál será el siguiente paso para este proyecto?
El proyecto presenta tres futuros pasos. En primer lugar, llegar a cuantificar el ancho de las grietas para poder determinar el nivel de daño de las patologías en concreto, esta información es fundamental para posteriores trabajos de mantenimiento. En segundo lugar, se busca procesar vídeos en lugar de imágenes, de tal forma que se pueda identificar y clasificar las patologías en tiempo real. Finalmente, la implementación de drones con la tecnología desarrollada en el proyecto es otro objetivo a futuro, ya que esto incrementaría la capacidad de recolección de la data de campo.
¿Cómo se sienten al haber ganado esta competencia? ¿Qué significa para cada uno de ustedes?
Bastante emocionados y sorprendidos, no tendríamos idea que ganaríamos. Siendo un concurso de carácter nacional, esperábamos una competencia bastante dura no solo con los concursantes sino también con el nivel de exigencia en cada una de las fases del concurso. Nuestro logro es fruto de las enseñanzas y el nivel de calidad que recibimos en UTEC.
¿Cuál es la importancia de participar en este tipo de eventos de estudiantes de ingeniería civil? ¿Cómo ha aportado en su formación este logro?
Mediante este tipo de eventos podemos difundir y adquirir conocimientos sobre los avances tecnológicos e investigaciones en el campo de la ingeniería civil. Asimismo, la evaluación del proyecto por parte de ingenieros calificados nos permite obtener un feedback adecuado de la situación del proyecto y sus futuras mejoras. Por otro lado, dentro de mi formación el participar en este tipo de eventos fortaleció las habilidades blandas de: buena comunicación, trabajo en equipo, resolución de problemas.
¿Cómo han estado trabajando en la pandemia?
Durante la pandemia el equipo mantuvo comunicación mediante medios virtuales, como Google Meet y Zoom. En general, tenemos reuniones semanales con el asesor para revisar los avances de los proyectos e identificar ciertos puntos de mejora. Además, el equipo mantiene comunicación mediante WhatsApp por donde establecemos reuniones entre los miembros para poder realizar las actividades de manera planificada y podamos estar al tanto de los avances del proyecto. Por otro lado, la repartición de actividades entre los miembros se realiza de forma equitativa considerando los recursos y conocimientos de cada estudiante.
Beca Hijo de Docentes Pronabec: postula a UTEC en nuestra evaluación de aptitud
Escrito por:
UTEC
Si tú o alguno de tus hijos fue preseleccionado en Beca Hijo de Docentes de Pronabec, y deseas saber cuándo y cómo postular a UTEC, no te pierdas la siguiente información.
Preseleccionado Beca Hijo de Docentes (Pronabec), ten en cuenta lo siguiente:
- Cierre de inscripciones: 25 de junio, a mediodía.
- El examen es virtual.
- El derecho a examen no tiene costo.
- La inscripción es mediante este formulario.
- Conoce el temario de evaluación, aquí.
Postula a UTEC y empieza a mover el mundo a través de la tecnología y la ingeniería del futuro. Inscríbete a nuestra evaluación de aptitud del 3 de julio, aquí.
Inteligencia artificial para control y operación de procesos en tratamiento de aguas
Escrito por:
UTEC
I. ¿Que es la inteligencia artificial (IA)?
La inteligencia artificial (IA) es la rama central y conocida de la informática que se ocupa de la construcción de sistemas inteligentes, autónomos y programados para simular la inteligencia humana e imitar sus acciones. La principal motivación de las aplicaciones de la IA en un sistema es mejorar las funciones de los ordenadores que son relevantes para el conocimiento humano, como el aprendizaje, la resolución de problemas, el razonamiento y la percepción [1]. Actualmente esta tecnología está en auge debido a sus características únicas para aprender y adaptar un sistema a partir de datos históricos, así como su capacidad para la toma de decisiones, y se espera que con el tiempo su relevancia aumente, ya que representa una alternativa atractiva para la automatización y control de procesos industriales [2].
Uno de los procesos transversales, necesario en casi todas las industrias es el tratamiento de agua. Conocidas como PTAR (Plantas de tratamiento de aguas residuales) estos sistemas se dedican a la limpieza y purificación de agua contaminada durante los procesos productivos, ya sea para su reingreso al proceso o para su deshecho de acuerdo con las normas establecidas por el ente regulador en el Perú, es decir la ANA (Autoridad Nacional del Agua). Existen diversos tipos de PTAR, las de tipo biológico, físico, químico, híbridas, etc.; pero todas representan una inversión y costo operacional importante en las líneas productivas.
Es en este contexto que la implementación de la IA aporta un valor agregado importante, proporcionando la ventaja de optimizar los recursos. Se ha demostrado que la aplicación de esta tecnología puede ahorrar de un 20 a un 30% en gastos operativos y, así mismo, disminuir los costos de materia prima, optimizando el uso de sustancias químicas en este proceso [3]. Muchas investigaciones ya han demostrado aplicaciones exitosas de diferentes herramientas de IA para el modelado y optimización del proceso de tratamiento del agua, como la eliminación de contaminantes [4]. Sin embargo, también existen limitaciones en la implementación de esta tecnología, siendo una de las principales la disponibilidad de datos, ya que se depende de estos para predecir resultados futuros y ofrecer mejoras en los sistemas. De tener una base de datos limitada, se podría introducir errores en el programa y los resultados no tendrían la precisión adecuada, lo cual limita los sistemas en los que la IA es implementable.
II. Aplicaciones de las herramientas de IA en el tratamiento del agua
Las técnicas basadas en IA más comúnmente empleadas en el tratamiento de agua se basan en el uso de algoritmos de Redes Neuronales Artificiales (ANN, por sus siglas en inglés). Estas se utilizan para gestionar las operaciones de tratamiento, la reutilización del agua, el ahorro de la misma y la reducción de costes mediante la predicción, el diagnóstico, la evaluación y la simulación [4]. Un esquema de los algoritmos englobados por las ANN se muestra en la Figura 1.
Figura 1. Clasificación de las técnicas de inteligencia artificial basadas en ANN. Adaptado de “Applications of artificial intelligence in water treatment for the optimization and automation of the adsorption process: Recent advances and prospects” por Alam G, Ihsanullah I, Naushad M, Sillanpää M, Chemical Engineering Journal, 130011, 2021.
Dentro de las aplicaciones actuales de estas herramientas en las PTAR destacan las de eliminación de tintes, limpieza de metales pesados y eliminación de compuestos orgánicos, nutrientes, productos farmacéuticos, fármacos, pesticidas y PCP (Productos de cuidado personal) de fase acuosa. Siendo la primera de un gran interés por el volumen de agua que se genera en los procesos de coloración.
La tabla 1 muestra un ejemplo de las aplicaciones de la IA para la adsorción de tintes en fase acuosa. En estas, las técnicas de IA demostraron ser efectivas para establecer una relación entre variables en el tratamiento. Un ejemplo de esto es la adsorción de contaminantes, donde las variables de entrada comúnmente utilizadas son las concentraciones del contaminante, dosis de adsorbente, tiempo, pH, velocidad de agitación y temperatura, mientras que la variable de salida es principalmente la eficiencia de eliminación (%) y la capacidad de adsorción [6].
Los resultados predichos de los modelos se validan usando R2 (coeficiente de determinación), MSE (error cuadrático medio), SSE (suma del error cuadrático), error porcentual absoluto medio (MAPE) y valores de RMSE (error cuadrático medio). En la mayoría de los casos, los resultados del modelo coincidieron estrechamente con los resultados experimentales [5].
Tabla 1. Aplicaciones de la IA para la adsorción de tintes en fase acuosa.
Colorante/Tinte | Adsorbente | Técnica de IA Utilizada | Variable de entrada | Variable de salida | Modelos Validación/ Rendimiento /Indicadores |
Naranja de Metilo (MO) | Quitosano / Al2O3 / Fe3O4 centro-micro esfera compuesta de cascara | ANN | Tiempo, Concentración Inicial de MO | Capacidad de Adsorción | R2 = 0,998, MSE = 101,67 |
Violeta Cristal (CV) | Carbón activado magnético (C.A) | ANN | Cantidad de Carbón Activado Magnético, pH, concentración inicial de tinte, tiempo y temperatura | Eficiencia de adsorción | R2= 0,9980, MAPE |
Azul de metilo (MB) | Quitina modificada por ultrasonido (UM-quitina) | ANN | Concentración inicial y tiempo | Capacidad de Adsorción | MSE <0,0003 y R> 0,9995 |
Amarillo ocaso (SY) | Nanopartícula de sulfuro de níquel cargado en (C.A) | ANN | Tiempo de contacto, dosis de adsorbente, tinte inicial concentración | Capacidad de Adsorción | R2= 0,99 MSE = 0,0003 |
Adaptado de “Applications of artificial intelligence in water treatment for the optimization and automation of the adsorption process: Recent advances and prospects” por Alam G, Ihsanullah I, Naushad M, Sillanpää M, 2021, Chemical Engineering Journal, 130011, 2021.
III. Desafíos y Perspectivas
La aplicación de las herramientas de la IA da la oportunidad a industrias que utilizan PTAR de optimizar, controlar, gestionar y abordar mejor problemas de calidad del agua, detección de fugas y optimización del proceso. Sin embargo, a pesar de las diversas ventajas que ofrecen las herramientas de inteligencia artificial, todavía existen algunas deficiencias que deben superarse para aprovechar al máximo su potencial en aplicaciones prácticas de tratamiento de agua.
En determinadas circunstancias los rendimientos del proceso predichos por las herramientas de IA pueden desviarse de los resultados reales. Por ejemplo, un cambio súbito en los parámetros operativos y de calidad del agua puede resultar en una predicción incorrecta.
Por tanto, se deben realizar esfuerzos por fortalecer el poder predictivo de estas herramientas. Un mayor número de estudios a nivel de planta piloto a fin de generar y seleccionar datos adecuados y en cantidad suficiente, el desarrollo de mejores algoritmos -p.e. herramientas de IA híbridas- capaces de adaptarse a fluctuaciones repentinas en las variables de entrada serán útiles para superar los desafíos presentes y así tener sistemas capaces de tomar decisiones y realizar predicciones inteligentes.
IV. Referencias
[1] U. Paschen, C. Pitt, and J. Kietzmann, “Artificial intelligence: Building blocks and an innovation typology,” Bus. Horiz., vol. 63, no. 2, pp. 147–155, 2020.
[2] M. Ghahramani, Y. Qiao, M. C. Zhou, A. O. Hagan, and J. Sweeney, “AI-based modeling and data-driven evaluation for smart manufacturing processes,” IEEE/CAA J. Autom. Sin., vol. 7, no. 4, pp. 1026–1037, 2020.
[3] “Water Finances and Management,” Report: Annual OPEX for water and wastewater utilities nearing $100 billion. [Online]. Available: https://waterfm.com/report-opex-water-wastewater-utilities-nearing-100-billion-per-year/.
[4] L. Zhao, T. Dai, Z. Qiao, P. Sun, J. Hao, and Y. Yang, “Application of artificial intelligence to wastewater treatment: A bibliometric analysis and systematic review of technology, economy, management, and wastewater reuse,” Process Saf. Environ. Prot., vol. 133, pp. 169–182, 2020.
[5] G. Alam, I. Ihsanullah, M. Naushad, and M. Sillanpää, “Applications of artificial intelligence in water treatment for the optimization and automation of the adsorption process: Recent advancesandprospects,” Chem. Eng. J., p. 130011, 2021.
[6] A. M. Ghaedi and A. Vafaei, “Applications of artificial neural networks for adsorption removal of dyes from aqueous solution: A review,” Adv. Colloid Interface Sci., vol. 245, no. April, pp. 20–39, 2017.
¿Qué síntomas se deben monitorear en caso de haber recibido la vacuna de Johnson & Johnson o AstraZeneca hace menos de 28 días?
Escrito por:
UTEC
La COVID-19 apareció en el mundo hace más de un año y lo cambió totalmente. La llegada de las vacunas para este nuevo coronavirus es el inicio de una nueva esperanza.
Está comprobado que las vacunas para la COVID-19 presentan más beneficios que riesgos. Hace poco, algunas noticias de una posible relación entre las vacunas de Johnson & Johnson Janssen y AstraZeneca, y casos muy raros de trombosis, causaron muchas dudas, pero es momento de despejarlas. Te ayudamos mediante esta guía.
Si recibiste la vacuna de Johnson & Johnson o AstraZeneca hace menos de 28 días, debes monitorear los siguientes síntomas:
- Dolor severo de cabeza. Este es constante y no se va con medicamentos
- Dolor de cabeza inusual que suele hacerse más grave cuando uno se sienta o se agacha. Puede estar acompañado con visión borrosa, náuseas, vómitos, dificultad al hablar, debilidad
- Aparición repentina de moretones y sangrado.
- Falta de aire, dolor de pecho, adormecimiento de piernas, dolor abdominal.
Fuente: Guía sobre trombos y vacuna - Alejandra Ruiz León
La información incluida en esta nota no reemplaza un consejo médico, ante dudas personales siempre debes contactar a los servicios médicos. Adicionalmente, esta es información que sigue siendo actualizada, por lo que es necesario siempre revisar las fuentes oficiales para la última información.
Los viajeros invisibles en los subterráneos de distintas ciudades del mundo
Escrito por:
UTEC
Autor:
Prof. Alejandra Ratti,
Departamento de Bioingeniería
Muchas veces nos quejamos por tener que viajar en el transporte público y sobre todo, si éste va lleno, pero lo que no sabes es que además de otras personas, viajamos con pasajeros “invisibles” que se encuentran a lo largo de las distintas rutas, paraderos y están en muchas ciudades alrededor del mundo.
Recientemente, un consorcio internacional liderado por investigadores del Weill Cornell Medicine lideraron una investigación con múltiples colaboradores alrededor del mundo para investigar los microorganismos presentes en las estaciones de subterráneo de varias ciudades del mundo, el proyecto es conocido como el MetaSUB. Esta colaboración, que sigue desarrollándose, ha podido elaborar un atlas de microorganismos, conteniendo datos aportados por más de 900 científicos y voluntarios en 60 ciudades en 6 continentes.
De acuerdo a los autores del artículo científico publicado este año en la revista científica Cell, el trabajo realizado puede resumirse de acuerdo a la figura 1:
Figura 1. Esquema que resume la cantidad de ciudades, muestras colectadas, cantidad de nucleótidos y secuencias de ADN analizadas, y los hallazgos en cuanto a la identificación y clasificación taxonómica realizada a partir de las muestras analizadas.
Fuente. Dando, D., Bezdan, D., Afshin, E., et al. CELL (2021).
Si bien cada una de las ciudades tiene su propio perfil microbiano, se pudo observar que existe un microbioma urbano común a todas las ciudades participantes. De acuerdo a los autores del trabajo, existe igual o mayor diversidad en estas ciudades de lo que se podría encontrar en las selvas tropicales del planeta.
La recolección de muestras comenzó en el año 2015. Los participantes y encargados de recolectar las muestras fueron distribuidos a través de los sistemas de transporte público de 60 ciudades, colectando muestras entre 2015 y 2017. Se hisoparon diferentes superficies, incluyendo molinetes, pasamanos, puestos de venta de boletos y bancas incluídos dentro de las estaciones y vehículos del subterráneo. En aquellas ciudades donde no hay subterráneos, los equipos se enfocaron en buses o sistemas de trenes.
Los investigadores también colectaron muestras de aire en los sistemas de transporte de 6 ciudades específicas: Nueva York, Denver, Londres, Oslo, Estocolmo y Hong Kong, para realizar un estudio adicional sobre el microbioma del aire. Estudio publicado en la revista científica Microbiome, recientemente.
Una vez recolectadas las muestras, éstas fueron procesadas y secuenciadas para obtener la información del ADN y a partir de éste, identificar las especies encontradas. En total, a través de todas las superficies analizadas se encontraron 4226 especies conocidas de microorganismos, dos tercios de estos eran bacterias, mientras que el resto era una mezcla entre hongos, virus y otros microbios. También se encontraron 10928 virus y 748 tipos de bacteria que no habían sido documentados, ya que no se encontraban sus secuencias de ADN en ninguna base de datos existente. La gran mayoría de estos organismos no posee riesgo alguno para los humanos, casi todos los nuevos virus hallados probablemente sean bacteriófagos, virus que infectan bacterias. La secuenciación genómica no pudo distinguir entre organismos muertos y vivos, y se sabe que ningún ambiente es estéril. De hecho, nuestro organismo depende de una comunidad dinámica de microbios para funcionar adecuadamente. Una de las conclusiones a las que arribó el estudio es que probablemente, la mayoría de estos microorganismos no sean patógenos, incluso podrían ser inocuos y algunos de ellos, hasta beneficiosos.
El estudio continúa y sus avances pueden verse en la página web: http://metasub.org/
Bibliografía
1. Danko et al., A global metagenomic map of urban microbiomes and antimicrobial resistance, Cell (2021), https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.05.002
2. Leung, M.H.Y., Tong, X., Bøifot, K.O. et al. Characterization of the public transit air microbiome and resistome reveals geographical specificity. Microbiome 9, 112 (2021). https://doi.org/10.1186/s40168-021-01044-7
La importancia de revalorar el papel de la mujer en la ciencia y la ingeniería
Escrito por:
UTEC
A nivel mundial, de acuerdo a cifras de la Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura (Unesco), menos del 30% de profesionales dedicados a la investigación en ciencias, tecnología, ingeniería y matemáticas son mujeres. Siendo estas las carreras clave para la mejora de la calidad de vida. En el Perú, los números también son desalentadores. Tan solo en las carreras de ingeniería, la participación de las mujeres es de un 8%; mientras que, en lo relativo a las publicaciones científicas, su participación es del 10%, según el Registro de los Investigadores del Sistema Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación Tecnológica (Renacyt).
Eso no es todo. Los prejuicios y los estereotipos de género que se han venido arrastrando continúan manteniendo a niñas y mujeres alejadas de la ciencia y tecnología. Esto ocasiona que ellas tengan cuatro veces menos probabilidades que los hombres de adquirir las competencias digitales básicas, que son indispensables en un mundo post pandemia.
Por eso, hoy en día, es importante saber que aún existe una brecha de inequidad y que es necesario motivar a más mujeres, desde pequeñas, a reconocer su importancia como ciudadanas activas en el proceso de desarrollo de un país y a inspirarlas para crear ciencia y tecnología en servicio de la sociedad. Necesitamos crear una cultura con una mentalidad distinta, donde prevalezca la igualdad entre hombres y mujeres.
Para lograrlo, se debe priorizar la elaboración de una estrategia integral, que involucre al sector educativo, laboral, a la empresa privada y a las familias. Necesitamos asegurarnos de que las mujeres prosperen, incentivándolas a permanecer en trabajos bien remunerados y diseñando culturas organizativas en las instituciones que les permitan avanzar en los diversos campos. Con este objetivo, sería ideal implementar políticas de incentivo y financiamiento a investigadoras, así como el reconocimiento del trabajo que ellas realizan.
Debemos detener los estereotipos y comprender que el género de una persona no define su desempeño profesional. Este cambio en nuestro paradigma debe empezar lo antes posible, pues la falta de mujeres científicas en el mundo no solo genera más desigualdad en el presente, sino que influye en el futuro al truncar las metas de niñas y jóvenes. Esta transformación social dependerá de todos y repercutirá en la mejora de la calidad de vida de los peruanos al promover la investigación para el desarrollo. Es nuestra responsabilidad no privar al mundo del potencial, la inteligencia y la creatividad de millones de futuras científicas e ingenieras.
Por: Dra. Eunice Villicaña, profesora asociada de Ingeniería de la Energía en la Universidad de Ingeniería y Tecnología (UTEC).