TecnoLógicas

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ISSN / EISSN : 01237799 / 22565337
Current Publisher: Instituto Tecnológico Metropolitano (10.22430)
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Álvaro J. Mattos, Roberto J. Marin
TecnoLógicas, Volume 23, pp 163-179; doi:10.22430/22565337.1433

Abstract:
In geotechnical engineering, bored-pile wall stability is evaluated using deterministic design methods based on safety factors to establish a margin against failure. In recent years, reliability-based design methods have been adopted to include uncertainty in the assessment of bored-pile wall stability as well as in the calculation of the feasible embedment depth of the walls. In this study, an expanded reliability-based design approach, along with finite element analysis, was applied to conduct parametric analyses of bored-pile wall stability. In serviceability limit state design framework, the results indicate that cohesion and groundwater level are factors that significantly affect bored-pile wall stability. Moreover, high variability in the cohesion range causes great uncertainty to determine the embedment depth of bored-pile wall. The feasible embedment depth can reach 4 times the free height considering the maximum coefficient of variation (50 %) of the cohesion. In turn, when the groundwater level is located at the retained ground surface, the horizontal displacement of the upper end of the wall reaches 15.2 mm, i.e., 0.0038 times the free height of the wall, for which the soil mobilizes active earth pressures. It was also found that the resolution of probabilistic results is highly influenced by the number of iterations in Monte Carlo simulations.
Isail Salazar, Said Pertuz, Fabio Martínez
TecnoLógicas, Volume 23, pp 143-161; doi:10.22430/22565337.1538

Abstract:
Classical image segmentation algorithms exploit the detection of similarities and discontinuities of different visual cues to define and differentiate multiple regions of interest in images. However, due to the high variability and uncertainty of image data, producing accurate results is difficult. In other words, segmentation based just on color is often insufficient for a large percentage of real-life scenes. This work presents a novel multi-modal segmentation strategy that integrates depth and appearance cues from RGB-D images by building a hierarchical region-based representation, i.e., a multi-modal segmentation tree (MM-tree). For this purpose, RGB-D image pairs are represented in a complementary fashion by different segmentation maps. Based on color images, a color segmentation tree (C-tree) is created to obtain segmented and over-segmented maps. From depth images, two independent segmentation maps are derived by computing planar and 3D edge primitives. Then, an iterative region merging process can be used to locally group the previously obtained maps into the MM-tree. Finally, the top emerging MM-tree level coherently integrates the available information from depth and appearance maps. The experiments were conducted using the NYU-Depth V2 RGB-D dataset, which demonstrated the competitive results of our strategy compared to state-of-the-art segmentation methods. Specifically, using test images, our method reached average scores of 0.56 in Segmentation Covering and 2.13 in Variation of Information.
Leonardo Campos-Ramírez, Amaury Pérez Sánchez, Aylín Benítez-Legrá, Isnel Benítez
TecnoLógicas, Volume 23, pp 119-141; doi:10.22430/22565337.1568

Abstract:
En el presente trabajo se efectuó un estudio técnico-económico preliminar de dos propuestas tecnológicas de producción de biodiesel empleando aceite de soya como materia prima principal y bajo las condiciones económicas actuales de Brasil. Para eso se utiliza el simulador SuperPro Designer® v.8.5. En la primera tecnología propuesta (Caso Base) se obtiene biodiesel refinado y glicerol crudo, mientras que en la segunda (Variante) también se produce biodiesel refinado, y el glicerol crudo es purificado hasta una pureza final de 99,75 %. Se efectuó un estudio de sensibilidad consistente en 12 corridas mediante el cual se evaluó la influencia de cinco variables de entrada sobre tres indicadores económicos: Valor Actual Neto (van), Tasa Interna de Retorno (tir) y Periodo de Recuperación de la Inversión (pri). Se deben invertir usd $ 18,5 millones y usd $ 21,4 millones para construir el Caso Base y la Variante, respectivamente. Los resultados del van, tir y pri para el Caso Base fueron de usd $ 17 444 000, 33,83 % y 2,54 años respectivamente, mientras que los valores obtenidos de estos 3 indicadores para la Variante fueron de usd $ 22 577 000, 38,05 % y 2,26 años respectivamente, cosa que indica que la Variante constituye la propuesta tecnológica más rentable. La introducción de operaciones de purificación de glicerol incrementa los indicadores económicos y de rentabilidad de la planta de producción de biodiesel. El estudio de sensibilidad permitió obtener ecuaciones que establecen la correlación estadística existente entre cinco variables de entrada y tres de salida. Se empleó el software Statgraphics Centurion® versión XVI para el procesamiento estadístico de los resultados obtenidos.
Jorge E. Calpa-Oliva
TecnoLógicas, Volume 23, pp 55-81; doi:10.22430/22565337.1418

Abstract:
El proceso de recuperación de Residuos de Aparatos Eléctricos y Electrónicos (raee) crece día a día. Desde el punto de vista académico y empresarial, este presenta una notable importancia económica, ambiental y tecnológica, y su estudio en nuestro país aún está en su etapa inicial. El presente estudio tiene como objetivo la validación y entendimiento de un modelo de logística inversa para la recuperación de raee a partir del diseño y la construcción de un modelo de simulación continua basado en la perspectiva del pensamiento sistémico soportado con la dinámica de sistemas; Las proyecciones de este estudio se construyeron con base en la información del proceso de recuperación en forma artesanal que utilizan empresas de la región, así como empresas del sector que poseen niveles aceptables de tecnología para realizar las actividades de recuperación. Puntualmente, se tomó como referencia una empresa del sector, que presenta el proceso de recuperación del plástico pet, el cual es adaptable a cualquier proceso de recuperación de diferentes tipos de plástico. Esta primera aproximación permitió iniciar el proceso para la formulación de un sistema de logística inversa para el tratamiento de los residuos que generan los aparatos de las tecnologías de la información. Los resultados obtenidos en el modelo propuesto muestran comportamientos coherentes y este puede ser usado en diferentes escenarios y en otros procesos productivos para la recuperación de los raee. El estudio del sistema para la Recuperación de Aparatos Eléctricos y Electrónicos presenta altos niveles de variabilidad e incertidumbre, que lo convierten en algo complejo; esto obliga a la utilización de herramientas consideradas robustas, como la dinámica de sistemas, para su análisis.
Luis Ángel Lara-González, Wilmar Guillermo-Rodríguez, Yaneth Pineda-Triana, Gabriel Peña-Rodríguez, Hugo Felipe Salazar
TecnoLógicas, Volume 23, pp 83-98; doi:10.22430/22565337.1499

Abstract:
A full-factorial 33 experiment was used in this study to determine the optimal values of the tensile properties of three composite materials manufactured based on three polymeric resins: Derakane Momentum epoxy vinyl ester based on bisphenol-A (DM-411), polyester based on terephthalic acid (P115-A), and isophthalic polyester (P2000). Such materials were reinforced with magnetite powders at concentrations of 10, 20, and 30 wt %, and the particle sizes were classified with three sieves: #200 (46–75 μm), #325 (26–45 μm), and #500 (0–25 μm). The compounds were manufactured using the hand lay-up method at room temperature in accordance with ASTM D638-14 for M1-type specimens. A tensile test was conducted on a universal Microtest EM2/300/FR machine at a test speed of 5 ± 25 % mm/min using an Epsilon extensometer calibrated in accordance with the ASTM E83 standard at 20 ± 2 °C. The magnetite powders and compound morphology were studied by Scanning Electron Microscopy. The mechanical properties of the compounds and the optimal response found by Analysis of Variance (ANOVA) and Response Surface Methodology (RSM) are also reported. The best response to the mechanical stimuli occurs with the composite material prepared with the epoxy vinyl ester resin DM-411, a concentration of 29.4 % of magnetite (Fe3O4), a particle size of 58.5 microns, and a 200 sieve.
Andrés Paniagua L., Diana Bedoya R., Carlos Mera
TecnoLógicas, Volume 23, pp 99-117; doi:10.22430/22565337.1553

Abstract:
Internet es el mayor medio de difusión de información y el mayor canal de prestación de servicios que existe actualmente. Debido a que el número de sus usuarios se mantiene en constante crecimiento, se debe procurar por la inclusión de aquellas características que velan por el aseguramiento del acceso a la información de toda la población, incluyendo a las personas con necesidades especiales. En este sentido, es necesario asegurar el cumplimiento de los estándares de accesibilidad propuestos por el World Wide Web Consortium (W3C) a través de las Pautas de Accesibilidad de Contenido Web (WCAG) y las Mejores Prácticas de Web Móvil (MWBP). Diferentes autores afirman que, incluso teniendo conocimientos de las falencias de accesibilidad de las aplicaciones existentes, los desarrolladores presentan problemas en su evaluación, al igual que en la valoración de la usabilidad. Si bien existe una guía para realizar dicha evaluación, esta no está completa y los elementos que definen la evaluación aún son incipientes. En este sentido, es importante definir un método que permita evaluar no solo la usabilidad, sino también la accesibilidad de las aplicaciones web y móviles, sobre todo, considerando aquellos usuarios que poseen necesidades especiales. Con base en lo anterior, en este trabajo se propone un método para la evaluación de usabilidad y accesibilidad para aplicaciones móviles, desarrollado en seis fases iterativas, las fases iniciales del método buscan asegurar el cumplimiento de los niveles de accesibilidad deseados según el W3C; seguidamente, se busca el cumplimiento de la usabilidad aplicando las fases restantes del método, obteniendo como resultados mejoras en cada iteración. Al usar el método para evaluar la aplicación “Diccionario de Neologismo”, se evidencia una mayor detección de fallas en la implementación del estándar de W3C y mejoras en las respuestas obtenidas por medio de encuestas de satisfacción.
Lely A. Luengas C., Daissy C. Toloza
TecnoLógicas, Volume 23, pp 1-16; doi:10.22430/22565337.1453

Abstract:
La amputación transtibial provoca una disminución de la información somatosensorial disponible para el sistema nervioso central, esta pérdida muscular y fisiológica que involucra la articulación del tobillo reduce la fuerza muscular de las piernas, lo que afecta la capacidad de equilibrio y la movilidad de quien la sufre, al presentarse bajo uso de las extremidades inferiores, se provoca una hipotrofia de los músculos y el déficit en su fuerza incrementa. Adicionalmente, los sujetos con amputación transtibial deben adaptarse a la falta de la articulación fisiológica del tobillo y los músculos flexores plantares, partes indispensables para una adecuada movilidad articular, fuerza muscular y capacidad de ajuste activo de la prótesis durante la postura estática de bipedestación. Así, se observa que la reducción de la fuerza muscular está asociada con la disminución del equilibrio. El objetivo de la investigación fue analizar el Centro de Presión (cop) para conocer el comportamiento de la estabilidad en una muestra que consistía de sujetos amputados. Se estudió el análisis armónico de señales de la estabilidad en personas amputadas transtibialmente y usuarios de prótesis, esto con el fin de conocer el comportamiento del centro de presión en dicho conjunto de gente. Dos grupos, cada uno de nueve individuos, fueron analizados: un grupo control de no amputados y un grupo de amputados. Se empleó el periodograma vía método de Welch para hallar las componentes frecuenciales propias del centro de presión bajo cada pie con el fin de caracterizarlas y permitir su detección, y así poder entender las diferencias existentes entre los grupos estudiados. En el presente trabajo se muestra el análisis armónico de la señal no estacionaria, y se argumenta que esta es una ayuda considerable en el análisis de la estabilidad. Los resultados indican que la amputación incide en la Densidad Espectral de Potencia (dep), ya que existe diferencia entre las frecuencias del lado amputado y el no amputado (mayor oscilación en el lado amputado, eje antero-posterior); igual situación se presenta entre los dos grupos evaluados (mayor potencia en los amputados en todas las condiciones de la prueba).
Gloria Mercedes Díaz-Cabrera, Laura Stella Vega-Escobar
TecnoLógicas, Volume 23; doi:10.22430/22565337.1734

Abstract:
En medio de la emergencia sanitaria generada por la pandemia de la infección por COVID-19, causada por el virus SARS-CoV-2, los investigadores alrededor del mundo están trabajando fuertemente en diferentes campos de estudio, no sólo para encontrar una solución farmacológica que permita generar inmunidad o combatir efectivamente el virus, sino también para facilitar la identificación de casos positivos, mitigar el contagio y reducir sus efectos en todos los ámbitos. En este sentido, las diferentes ramas de la Ingeniería y la Tecnología aplicada juegan un papel fundamental en el desarrollo de soluciones que se puedan trasladar rápidamente de un ambiente de laboratorio a un ambiente de aplicación.
Stephen Quiroz Tascón, Julian Zapata Jiménez, Héctor Fernando Vargas-Montoya
TecnoLógicas, Volume 23, pp 249-267; doi:10.22430/22565337.1586

Abstract:
En los sistemas industriales SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition), conocer el estado de cada dispositivo permite obtener información de su comportamiento. De esta forma se pueden deducir acciones y conformar estrategias diferentes que ayuden a reducir el riesgo cibernético. En este artículo de investigación aplicada, se presenta un modelo de predicción de posibles ciberataques en un sistema SCADA. Dicha predicción se hace con un filtro Kalman. Un filtro Kalman procesa los eventos de ciberseguridad capturados a través de un sistema de detección de intrusos (aplicado en un sistema de simulación de SCADA) y genera una proyección futura de la probabilidad de que se consolide un ataque. Con esta información, los administradores de sistemas podrán tomar alguna decisión sobre cómo actuar frente a inminentes ataques informáticos. Se realizó una instalación de diferentes componentes tecnológicos y se ejecutaron 3 ataques informáticos al SCADA: (i) posibles escaneos, (ii) robo de información y (iii) sobrescritura de comandos y datos generando Denial of Service o DoS. los eventos de seguridad fueron detectados por un sistema de detección de intrusos y enviados a un software configurado con las características del filtro Kalmanpara entregar como salida las posibles predicciones de ataques. Como resultado, se puede ver cómo a partir de las entradas es posible conocer la probabilidad de que un ataque informático sea exitoso con base en los eventos históricos y las fórmulas aplicadas del filtro.
Jimmy Flórez, José Ortega, Andrés Betancourt, Andrés García, Marlon Bedoya, Juan S. Botero
TecnoLógicas, Volume 23, pp 269-285; doi:10.22430/22565337.1408

Abstract:
Unmanned Aerial Vehicles (UAVs), also known as drones, have had an exponential evolution in recent times due in large part to the development of technologies that enhance the development of these devices. This has resulted in increasingly affordable and better-equipped artifacts, which implies their application in new fields such as agriculture, transport, monitoring, and aerial photography. However, drones have also been used in terrorist acts, privacy violations, and espionage, in addition to involuntary accidents in high-risk zones such as airports. In response to these events, multiple technologies have been introduced to control and monitor the airspace in order to ensure protection in risk areas. This paper is a review of the state of the art of the techniques, methods, and algorithms used in video, radiofrequency, and audio-based applications to detect UAVs and Unmanned Aircraft Systems (UAS). This study can serve as a starting point to develop future drone detection systems with the most convenient technologies that meet certain requirements of optimal scalability, portability, reliability, and availability.
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