Ingeniería en Sistemas, Electrónica e Industrial

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Subject: search.filters.subject.MODELOS MATEMÁTICOS

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    Diseño de un modelo para el control del consumo de filtros y lubricantes del equipo caminero y maquinaria pesada del GAD del Cantón La Maná mediante algoritmos de inteligencia artificial
    (Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería en Sistemas, Electrónica e Industrial. Maestría en Matemática Aplicada, 2023) Ortiz Reyes, Juan Carlos; Loza Aguirre, Edison Fernando
    El objetivo principal de este estudio fue dise˜nar un modelo matemático utilizando algoritmos de inteligencia artificial para predecir el consumo de lubricantes en la maquinaria pesada del GAD del Cantón La Maná. Para ello se recopilo información de diferentes tipos de algoritmos de inteligencia artificial que podrían ser útiles para la predicción de consumo, y se eligió la red neuronal artificial no lineal autorregresiva como la mejor opción. La información utilizada en este estudio fue obtenida de los registros diarios de la Unidad de Transporte y Maquinaria del GAD Municipal La Maná en los años 2018 y 2019, donde se registraron los kilometrajes y horómetros diarios al inicio y al final de la jornada laboral. La precisión del modelo se evaluó mediante el cálculo del error medio cuadr´atico (MSE), que mide la diferencia cuadrática promedio entre los valores predichos y los valores reales. Los resultados mostraron que la red neuronal que utiliza el algoritmo Retropropagación Levenberg-Marquardt con la arquitectura 128, 64 en las capas ocultas de la red neuronal fue el mejor modelo, con un MSE de 0.000301. En resumen, se concluye que el modelo de red neuronal no lineal autorregresiva puede ser una herramienta ´util para predecir el kilometraje y hor´ometro de las maquinaria pesada, y por ende estimar el consumo de lubricantes, lo que podría permitir una mejor planificación y optimizaci´on del uso de lubricantes.
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    Modelos para estimar la dinámica de crecimiento y la degradabilidad ruminal in situ del pasto king grass (Pennisetum purpureum) cosechado a diferentes edades
    (Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería en Sistemas, Electrónica e Industrial. Maestría en Matemática Aplicada, 2023) Reyes Vallejo, Elvia Marlene; Meneses Freire, Manuel Antonio
    La presente investigación trata de evaluar varios modelos matemáticos para estimar la dinámica de crecimiento y la degradabilidad ruminal in situ del pasto King grass (Pennisetum purpureum) a diferentes edades de crecimiento. La investigación profundizó en la aplicabilidad de modelos matem´aticos lineales y no lineales que permitan mejorar el manejo de sistemas de producci´on agropecuarios. En este sentido, las variables de estudio son la cantidad de biomasa, altura de la planta, contenido de materia seca, contenido de prote´ına, contenido de fibra detergente neutra y degradabilidad ruminal en funci´on del tiempo. Los datos para la presente investigaci´on fueron proporcionados por el Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuarias (INIAP). Para todas las variables estudiadas, excepto la degradabilidad ruminal, el modelo que mejor se ajusta fue el modelo lineal c´ubico, ya que present´o los mejores coeficientes de determinación (R2) y los valores más bajos seg´un la m´etrica de error utilizada en cada caso. Esto nos indica una mejor explicaci´on de la varianza total de la variable estudiada mediante el modelo de regresi´on. Por otro lado, para la variable de degradabilidad ruminal del pasto King grass (cosechado a los 56 d´ıas), el modelo de mejor ajuste asociado a un menor valor del cuadrado medio del error (varianza) fue el de Mitscherlich. Este presenta valores confiables de las fracciones de degradabilidad ruminal (A: fracción soluble, B: fracci´on insoluble pero potencialmente degradable, k: tasa de degradación y el tiempo de Lag: de retraso de degradaci´on). En síntesis, podemos deducir que el modelo lineal cúbico es el que mejor se ajusta para predecir el comportamiento de las variables estudiadas en este trabajo, con la excepci´on de la degradabilidad ruminal. Para esta última, se emple´o el modelo de Mitscherlich, el cual es de tipo no lineal, con el fin de estudiar su comportamiento.
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    Modelo matemático para predecir el grado de deserción de los estudiantes en el Instituto Superior Tecnológico Bolívar
    (Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería en Sistemas, Electrónica e Industrial. Maestría en Matemática Aplicada, 2023) Mejía Zamora, Edgar Patricio; Benalcázar Palacios, Marco Enrique
    Student desertion is an indicator of delay in education in any country in the world and this occurs with a greater impact in Ecuador. For this reason, it is important to take into account the research work that is presented through the following thesis. The purpose of this research is to predict the desertion of students from the Bolívar Higher Technological Institute in the city of Ambato. The Institute's archives show that 1,036 students were enrolled in the May-October 2022 semester in five majors. The calculated sample size is 280 surveys using a confidence level of 95% and a margin of error of 5%. The surveys were applied to two groups, the first to: 115 students who for any reason abandoned their studies in any semester but returned to continue their studies. A second group of 165 students who did not drop out at any time, used Google forms for the survey through multiple choice questions . Due to having an asymmetric dataset, it is necessary to balance the data so that the models to be used work correctly. In the present work, two algorithms are used: Support Vector Machines (SVM) and Feed-forward Artificial Neural Networks. When comparing the results obtained based on the F1 score, it was determined that the best algorithm was Feed-forward Artificial Neural Networks with an F-score value of 82.2% while in Support Vector Machines it yielded a value of 72.5 %.
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    Modelo matemático para estimar la deserción de estudiantes de la U.E. PCEI San Miguel de Salcedo
    (Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería en Sistemas, Electrónica e Industrial. Maestría en Matemática Aplicada, 2022) Tipanluisa Arequipa, Jaime Paúl; Meneses Freire, Manuel Antonio
    Dropout is inversely proportional to the development of the country, so it is extremely important to mitigate this problem predictively in order to take appropriate precautions. The present investigation aims to alleviate this problem since it aims to determine the mathematical model to estimate the dropout of students in the U. E. PCEI "San Miguel de Salcedo", which will be based on a correlational methodology, since it is intended establish the degrees of relationship between the descriptive variables or independent variables in relation to the dependent variable, it is of a descriptive type since it intends to describe all the aforementioned variables, once the methods, types and levels of investigation were established, the information was collected of the population studied 132 students of the institution, to whom a survey was applied virtually. When modeling the data obtained, it was concluded that the generalized linear model with the logit binomial option, which generated the same coefficients as with the significance criterion, it was established that only one variable had an adequate valuation, for which the Odd Ratio was applied. , being the variables that increase the probability of dropping out of school the following: in an extremely high way they are, if they have a criminal record, economic status; The factors that increase the probability of dropping out of school in a high to medium way are marital status, the sex of the students, having a dysfunctional family and occupations.
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    Modelación matemática de la radiación no ionizante producida por las estaciones base de telefonía celular
    (Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería en Sistemas, Electrónica e Industrial. Carrera de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones, 2016-05) Bonilla Guatatoca, Lizbeth Dayan; Cuji Rodríguez, Julio Enrique
    La sociedad actual utiliza las telecomunicaciones como un principal medio de comunicación, tal es el caso de la telefonía móvil que ha tenido en los últimos años una gran expansión, desde los servicios ofertados hasta las infraestructuras para sopórtalos. Debido a la importancia que están tomando las nuevas tecnologías de telefonía celular en la vida cotidiana, se han aprobado reglamentos otorgados por las organizaciones encargadas de protección contra las Radiaciones no Ionizantes (RNI), como lo son la Organización Mundial de la Salud y la Comisión internacional para la protección contra las radiaciones no ionizantes (ICNIRP), los cuales han generado límites de la exposición humana a los campos electromagnéticos (CEM) y por lo cual se obliga a las operadoras a realizar campañas de certificación de sus estaciones base para controlar sus emisiones electromagnéticas. En esta investigación se ha desarrollado una aplicación que acelera el proceso de estudio por medio de una modelación matemática, que determina si las emisiones electromagnéticas generadas por la ubicación de nuevas estaciones base sobrepasa límites de exposición electromagnéticas, lo cual optimiza el proceso de ubicación a la vez brinda seguridad a la población donde estas sean ubicadas. Para el desarrollo del proyecto se compró un dispositivo de medición electromagnética, con el propósito de realizar las mediciones de emisiones electromagnéticas producidas por las estaciones bases ya existentes en el cantón Mera de la provincia de Pastaza. Los datos de las mediciones sirvieron para la elaboración de la modelación matemática. En la aplicación se realizó una comparación con los valores de densidad de potencia adquiridos por medio del dispositivo de medición electromagnética Spectran HF2025E y los valores simulados del incremento de radiación no ionizante producido por la ubicación de una nueva estación base, con el fin de visualizar si el incremento de emisiones electromagnéticas afecta o no a la población. ABSTRACT The current telecommunications company uses as a primary means of communication, as in the case of mobile telephony has had in recent years a major expansion from the services offered to Endure infrastructures. The importance of taking new cell phone technologies in everyday life, they have adopted regulations issued by the organizations responsible for protection against non-ionizing radiation (NIR), as are the World Health Organization and the Commission international for protection against non-ionizing radiation (ICNIRP), which have generated limits of human exposure to electromagnetic fields (EMF) and for which the operators are forced to perform base campaigns certification of its stations to control their electromagnetic emissions. This research has developed an application that accelerates the process of study by a mathematical model, which determines whether electromagnetic emissions generated by the location of new base stations exceeds limits of electromagnetic exposure, which optimizes the placement process to while it is providing security to the population where these are located. For the project, electromagnetic measuring device was purchased, for making measurements of electromagnetic emissions from existing base in the Mera canton of province Pastaza stations. The measurement data were used for the development of mathematical modeling. In implementing a comparison with the values of power density acquired by means of the electromagnetic measuring Spectran HF2025E and simulated values increase nonionizing radiation produced by the location of a new base station in order to visualize performed if or increased electromagnetic emissions not affect the population.