Las partículas de hollín producidas durante la combustión de hidrocarburados plantean riesgos significativos para la salud y el medio ambiente, al mismo tiempo que tienen potencial para diversas aplicaciones industriales. Aunque investigaciones extensas han mejorado nuestra comprensión de las características del hollín, persisten lagunas en la comprensión del proceso de nacimiento y la aglomeración de partículas. Modelar el hollín implica procesos complejos multivariables, lo cual requiere un enfoque detallado para una representación precisa del diámetro de partícula primaria o del número de partículas por agregado. Este estudio investiga un modelo reactivo simplificado para la dimerización y adsorción de hidrocarburos aromáticos policíclicos. El objetivo es lograr resultados comparables a modelos avanzados basados en el equilibrio termodinámico, pero con una eficiencia computacional similar a modelos más simples. Se examinan cuatro modelos: un modelo basado en eficiencia con un parámetro empírico, un modelo reversible basado en el equilibrio termodinámico, el modelo reactivo simplificado que incorpora tasas de reacción química y un modelo radical reactivo resuelto en la fase gaseosa. La validación se realiza comparando con medidas experimentales mediante una llama laminar de difusión inversa, donde se revela la capacidad superior del modelo reversible para predecir el diámetro de partícula primaria y los datos de densidad de partículas en comparación con el modelo de eficiencia. Sorprendentemente, el modelo reactivo simplificado muestra resultados comparables al modelo reversible, capturando con precisión el tamaño y la densidad de partículas primarias. El estudio también explora(...).

En este trabajo se utilizó una metodología de ventanas temporales de diagnóstico de incandescencia inducida por láser de tiempo resuelto (TiRe-LII) para determinar la temperatura del hollín. Se adoptó un procedimiento de validación para verificar la robustez del método basado en simulaciones numéricas. Este procedimiento consideró un modelo de balance de energía basado en la física de una partícula de hollín para simular la temperatura de la partícula, la evolución temporal de la señal de LII y recuperar la temperatura efectiva teórica. Utilizando una distribución de tamaño de partícula impuesta, fue posible obtener el diámetro medio geométrico de la partícula y la temperatura de la partícula siguiendo un procedimiento de optimización. El modelo de optimización consistió en minimizar el error entre el decaimiento de la temperatura efectiva teórica y experimental. Las señales de LII experimentales de tiempo resuelto se obtuvieron en tres puertas de detección diferentes para mejorar la relación señal-ruido. Las señales de LII se capturaron a dos longitudes de onda, lo que permitió estimar la temperatura efectiva, el diámetro medio de Sauter y, finalmente, la temperatura real del hollín dentro de la llama. Se probaron diferentes alturas sobre el quemador, incluyendo diferentes posiciones radiales con una resolución espacial de 200 μm. La temperatura real del hollín se determina para tiempos de enfriamiento prolongados (>8000 ns) del decaimiento de la temperatura efectiva del hollín experimental. Los resultados experimentales concuerdan bien con el decaimiento de la temperatura efectiva teórica, proporcionando información adicional y validando el procedimiento. Por último, se compararon los decaimientos de temperatura del hollín obtenidos a partir de TiRe-LII con la temperatura del hollín determinada mediante pirometría de absorción/emisión, obteniéndose en general una diferencia de 70 K.

El diseño experimental permite obtener fuertes conclusiones respecto a causalidad entre variables correlacionadas a través del tiempo, frente al diseño observacional basado en probabilidad condicional y que solo permite establecer relaciones de dependencia que ayuden a predecir la variable objetivo con más eficiencia. Sin embargo, bajo ciertas condiciones de diseño observacional, es posible obtener los efectos causales del diseño experimental sin llevar a cabo la intervención. Se presenta un modelo causal de rezagos cruzados de orden superior capaz de inferir relaciones causales frente a hipotéticas intervenciones bajo un diseño observacional y se ofrece una forma de visualización que permite analizar múltiples intervenciones simultáneamente. Se aplica la metodología a tres series financieras (tipo de cambio EUR-USD, índice Dow Jones y futuros del Oro) analizando causalidad respecto a sus volatilidades, obteniendo claras diferencias entre el enfoque presentado y uno clásico de condicionamiento. Para otros estudios, el investigador debe ser cauteloso definiendo su objetivo y el diseño de la investigación, ya que los enfoques decantan en conclusiones causales muy distintas. Se espera que el framework presentado sea útil para investigaciones de cualquier campo de conocimiento con enfoque intervencional y así responder a la pregunta ¿Qué pasaría si intervenimos? de manera más robusta sin intervenir en la práctica.

El combustible de anisol ha ganado una gran atención, ya que se considera como un biocombustible, y su adición a la gasolina aumenta el número de octanaje, mejorando el rendimiento de los motores. Este estudio se centra en la caracterización exhaustiva de la madurez y la propensión al hollín de una llama de difusión de flujo laminar bien controlada, alimentada con anisol y utilizando metano como gas portador. Se establecieron cuatro llamas laminares no premezcladas por debajo del punto de humo. La composición del oxidante varió desde una fracción molar de oxígeno (índice de oxígeno, OI) del 21% al 35% (dopado con oxígeno puro), manteniendo constante el caudal volumétrico total de la corriente del oxidante. Se realizaron experimentos de line-of-sight attenuation a múltiples longitudes de onda, desde las visibles hasta las infrarrojas, y las mediciones del coeficiente de extinción y la temperatura de la llama se utilizaron para obtener campos bidimensionales de la temperatura del hollín, la fracción de volumen, la intensidad radiativa y el grado de madurez. En general, la propensión al hollín y el comportamiento radiativo de las llamas de anisol siguen una tendencia similar a la de los combustibles de hidrocarburos típicos cuando se aumenta el OI. Sin embargo, la distribución espacial de la fracción de volumen de hollín aumenta, especialmente cerca de la línea central de la llama. Por el contrario, la producción de hollín se ve favorecida por el OI cerca de las alas de la llama. El mismo efecto se observa para la temperatura del hollín. En efecto, la temperatura aumenta, promoviendo los procesos de formación y oxidación, especialmente en los lugares cercanos a la fracción volumétrica máxima de hollín. En general, la madurez de las partículas de hollín se ve afectada a medida que se modifica el OI. Además, se observa que(...).

El transporte óptimo ha sido tema de interés durante los últimos años [Villani, 2008] por sus aplicaciones en gestión de operaciones y en procesamiento de imágenes. En particular, en [Ekeland and Queyranne, 2015] se plantea un modelo de transporte óptimo para la extracción de un pozo minero a cielo abierto. El objetivo de este trabajo es presentar un modelo similar al descrito anteriormente, pero agregando restricciones de capacidad de extracción. Utilizando el esquema de dualidad de [Pennanen and Perkkiö, 2019] para problemas en el espacio de medidas de Radón, se consiguen condiciones de optimalidad para las soluciones, las cuales generan un pozo. Numéricamente se consiguen resultados para la optimalidad del pozo en el problema discretizado tanto para el problema irrestricto como para el problema con la restricción de capacidad.

Project Management is becoming increasingly crucial in competitive environments such as manufacturing and the service industries. The resource-constrained multi-project scheduling problem (RCMPSP) consists of assigning start times to jobs corresponding to two or more projects that must be executed simultaneously while respecting the precedence between jobs and limited resources. The existing rise in the study of the RCMPSP resulted in numerous works on the topic while proposing different problem features. This thesis presented a study of the RCMPSP and its variants, the base problem is initially described, and the solution methods and benchmarks used to solve RCMPSPs are classified and analyzed. The implications of the RCMPS with practice and its connection are also discussed. In addition, this research analyzed different variants of the problem based on aspects related to jobs, projects, relationships, resources, and time management, and based on the problem variants considered in the reviewed works, a taxonomy allowing (i) the identification and positioning of each RCMPSP variant and (ii) the analysis of the current state-of-the-art of the problem was proposed. Subsequently, it delved into the research of one of the most studied variants in the literature, RCMPSP with local resources (RCMPSP-L), describing the problem in detail and exposing its corresponding mathematical formulation. To solve the RCMPSP-L, a hybrid algorithm that integrates ant colony optimization with a hill-climbing first-improvement algorithm was proposed, and the experimentation process was carried out using a set of instances taken from the MPSPLib. The proposed algorithm presented low variability values, the construction phase provided good-quality solutions, and the local search constantly improved the constructive algorithm, with the results compared with other well-known approaches in the literature, evidencing that for different existing metrics, the proposed approach presents competitive results. Later, new variants of the problem that consider resource mixed accessibility, total resource allocation, delay costs, and resource costs were presented: RCMPSP-MT-W and RCMPSP-MT-W+RC, respectively, both variants described and mathematically formulated. A hybrid algorithm that integrates priority rules, simulated annealing, and tabu search as part of an iterated local search was proposed to solve the variants, where simple perturbation and joint perturbation were proposed as different perturbation intensities as part of the ILS. To validate the model and the algorithm, 36 instances based on the MPSPLib library were modified, and the results show that the application of joint perturbation yields better or equal results than simple perturbation, making greater use of resources with global accessibility, and although it may not be the only factor, the global accessibility of resources may imply greater freedom of allocation, allowing better results to be obtained.

La segmentación automática de lesiones de esclerosis múltiple en imágenes de resonancia magnética es una tarea fundamental para el diagnóstico, el monitoreo de la enfermedad y la evaluación de tratamientos. No obstante, la presencia del efecto del volumen parcial, el solapamiento de intensidades entre tejidos y el alto desbalance de clases, dificultan la segmentación de las lesiones de EM. En esta tesis se propone una nueva función de pérdida, denominada Mahalanobis Distance Loss (MDL), basada en el Mapa de Distancias de Mahalanobis (MDM), también propuesto, que integra información espacial y textural mediante características radiómicas extraídas de la modalidad FLAIR. A diferencia de los mapas de distancia construidos con la distancia euclidiana, el MDM incorpora dependencias estadísticas entre características, capturando mejor las variaciones sutiles en regiones ambiguas cercanas a los bordes de las lesiones. La MDL es combinada con la Generalized Dice Loss mediante un parámetro $\epsilon$ que regula el equilibrio entre solapamiento global y precisión en los bordes. La evaluación en los conjuntos de datos públicos ISBI-MS y MSSEG2016, utilizando una U-Net, demuestra que la función de pérdida propuesta supera a las basadas en mapas de distancia euclidiana, como Boundary Loss y Hausdorff Loss, en métricas de solapamiento (Dice, precisión), de borde (HD95, ASSD) y de detección bajo desbalance de clases (AUC-PR), además de reducir los falsos positivos. Los resultados validan que incorporar información de textura en la función de pérdida mediante el MDM mejora la segmentación automática de lesiones de EM y ofrece un marco prometedor para generalizar estas ideas a otros tipos de lesiones, tejidos y órganos.

El presente estudio aborda el desarrollo de un sistema operativo de respuesta ante emergencias Search and Rescue (SAR) en ambientes marítimos, basado en el uso de Modelos Hidrodinámicos Globales (MHG) y un Modelo Hidrodinámico Local (MHL), específicamente FVCOM. Se diseñaron algoritmos para procesar las salidas de estos modelos y utilizarlas como entrada en el Estimador Múltiple de Deriva de Partículas (EMDP), con el objetivo de delimitar zonas de búsqueda ante eventos de deriva en el mar. La evaluación del sistema se realizó utilizando datos del accidente aéreo del 2 de septiembre de 2011, ocurrido entre Isla Santa Clara e Isla Robinson Crusoe. Los resultados evidencian una buena concordancia entre trayectorias simuladas y observadas, con variaciones asociadas a las condiciones océano-atmosféricas. Se observó mejor desempeño de los modelos influenciados por mareas en condiciones de calma, y de los modelos impulsados por viento cuando este superó los 7 km·h⁻¹. El uso del MHL permitió una resolución espacial fina (hasta 46 m), capturando con mayor precisión la distribución de trayectorias. Este trabajo representa el primer aporte científico en Chile orientado a emergencias SAR marítimas, y propone una herramienta de apoyo eficiente para autoridades responsables en la toma de decisiones.