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Las redes de telecomunicaciones se han convertido en infraestructura fundamental para las economías y las sociedades. Debido a las altísimas velocidades de transferencia de datos, la supervivencia de la red es de primordial importancia. En caso de una falla accidental, es imperativo que la red logre una rápida recuperación para minimizar la pérdida de datos. Las redes de telecomunicaciones supervivientes son aquellas que siguen funcionando a pesar de la ocurrencia de fallas. Y esto se logra redirigiendo el tráfico afectado hacia otros sectores de la red en los cuales se instaló capacidad extra con ese fin. Al diseñar las redes de telecomunicaciones, el objetivo es que se pueda garantizar la protección del tráfico frente a ciertos tipos de fallas con el menor costo posible. Los especialistas desarrollaron inicialmente dos métodos: la protección basada en la restauración de la malla y las topologías basadas en anillos. La tecnología de p-ciclos fue propuesta a finales de la década de 1990 y se convirtió rápidamente en una técnica prometedora debido a que brinda los beneficios combinados de la velocidad de recuperación de la arquitectura de anillo y la eficiencia económica de la arquitectura de malla. Inicialmente se propusieron redes basadas en p-ciclos donde cada ciclo protege la red ante la falla de un vínculo que forma parte del ciclo o de uno que tiene sus dos extremos en éste (cuerda). Años mas tarde se desarrolló el concepto de FIPP p-ciclos (failure independent path protecting p-cycles), en el cual los p-ciclos protegen caminos entre dos de sus nodos. Nuestro trabajo se centra en los problemas de alocación de capacidades de repuesto (Spare Capacity Allocation Problem, SCA) para p-ciclos y FIPP p-ciclos. Estos problemas son NP-difíciles. Evaluamos nuestros resultados utilizando topologías de redes reales (de EEUU y Europa) y artificiales (grafos completos de hasta 12 nodos, K12). Para el primer poblema (SCA) propusimos tres nuevos modelos de programación lineal entera (PLE) y entera mixta (PLEM) que implementamos sobre CPLEX (Branchand- Cut), dos modelos de programación por restricciones (CP) sobre el motor CP de CPLEX, una metaheurística Greedy Randomized Adaptive Search Procedures (GRASP) con búsqueda local exacta y un algoritmo Branch-and-Price exacto. Con este último se obtuvieron excelentes resultados (menos de 1,5% del óptimo) para las instancias artificiales (K12 tiene mas de 59 millones de ciclos posibles). Para las redes reales de hasta 27 nodos obtuvimos resultados de menos de 4,5% del óptimo. Para el segundo problema (FIPP) propusimos un nuevo modelo PLEM que implementamos sobre CPLEX (Branch-and-Cut), un modelo de CP, una metaheurística GRASP con búsqueda local exacta y un algoritmo Branch-and-Price exacto. En este caso, el algoritmo Branch-and-Cut del modelo PLEM resultó ser el más eficiente, obteniendo la solución óptima dentro de los 5 minutos para todas nuestras instancias.

El diseño de secadoras de granos es un problema complejo que ha sido abordado empíricamente o mediante tratamientos teóricos muy simplificados.\nActualmente, el estudio del comportamiento de secadoras requiere conocer distintos temas, y debe decirse que si bien se ha avanzado en muchos de los aspectos teóricos de la transferencia de calor y materia aire-grano y las relaciones entre calidad de grano y tratamientos térmicos, los datos de diseño de secadoras son fragmentarios. Resulta necesario integrarlos para pronosticar el comportamiento de un equipo.\nEl programa de simulación a desarrollarse aquí tratará de contribuir en este aspecto. El resultado principal de dicho programa será el cálculo del tiempo de residencia, período requerido para reducir la humedad de los granos desde el valor de entrada al valor deseado a la salida de la secadora. Otros propósitos importantes son la selección de condiciones operativas tales que el período de permanencia de los granos en la secadora no dañe su calidad, y no implique un alto consumo de energía.

El diseño de secadoras de granos es un problema complejo que ha sido abordado empíricamente o mediante tratamientos teóricos muy simplificados. Actualmente, el estudio del comportamiento de secadoras requiere conocer distintos temas, y debe decirse que si bien se ha avanzado en muchos de los aspectos teóricos de la transferencia de calor y materia aire-grano y las relaciones entre calidad de grano y tratamientos térmicos, los datos de diseño de secadoras son fragmentarios. Resulta necesario integrarlos para pronosticar el comportamiento de un equipo. El programa de simulación a desarrollarse aquí tratará de contribuir en este aspecto. El resultado principal de dicho programa será el cálculo del tiempo de residencia, período requerido para reducir la humedad de los granos desde el valor de entrada al valor deseado a la salida de la secadora. Otros propósitos importantes son la selección de condiciones operativas tales que el período de permanencia de los granos en la secadora no dañe su calidad, y no implique un alto consumo de energía.

Las nanociencias surgen en las últimas décadas como una novedosa herramienta que permite plantear una solución alternativa en el abordaje de problemas comunes en ciencia y tecnología. Actualmente, este campo toma un importante auge, debido a que los materiales de dimensiones nanométricas presentan características particulares que ofrecen la posibilidad de afrontar incluso nuevas soluciones, que con los materiales clásicos no podían ser alcanzadas. Gran parte de estos nuevos materiales, son diseñados y sintetizados para desempeñar usos muy específicos y delicados, como lo es por ejemplo la utilización en el área de la salud humana, por lo cual es necesario que se garanticen determinadas características y propiedades que permitan cumplir con los requisitos particulares para su uso o aplicación. Al tratarse entonces de nuevas tecnologías, los procesos y productos que se hallan dentro de este campo, se encuentran en su gran parte aun en desarrollo, y sus primeros principios de funcionamiento aún no han sido desarrollados de manera teórica. Dentro de este marco, en esta tesis se plantea una metodología de optimización que permite garantizar el cumplimiento de determinadas propiedades de uso final del producto con alta probabilidad de ocurrencia, sin necesidad de recurrir a ecuaciones fundamentales que definan el proceso, sino basándose exclusivamente en datos experimentales. Así, mediante un modelado basado en datos que ajustan la probabilidad de éxito binomial, la metodología pretende equilibrar la precisión paramétrica con la búsqueda de una región reducida de  operación, donde haya una alta probabilidad de satisfacer las especificaciones de punto final. De este modo, mediante una serie de pruebas experimentales, el algoritmo de la metodología conduce a la zona óptima de trabajo que permite operar el proceso cumpliendo con las propiedades de uso final de los productos. Dentro de esta área, es de destacada importancia el interés actual que existe en el ámbito de las nanociencias aplicadas a la medicina, ya que las mismas ofrecen potenciales nuevas soluciones en lo que respecta a diagnósticos y tratamientos. En particular, las nanopartículas magnéticas representan una alternativa viable en cuanto al tratamiento localizado de determinados tumores, ya sea mediante hipertermia o liberación controlada de drogas. Si bien existen en la bibliografía diversas rutas de síntesis de las mismas, resulta trascendental lograr una síntesis que garantice las propiedades de uso final del producto obtenido y que a su vez permita la escalabilidad del proceso para poder ser escalado a nivel industrial. Considerando este panorama, en esta tesis se desarrolló un nuevo método de síntesis de nanopartículas de óxido de hierro superparamagnéticas (SPIONs, según sus siglas en inglés) que cumple con estas necesidades planteadas. El producto obtenido fue caracterizado mediante técnicas de dispersión dinámica de luz (DLS), espectroscopia Raman, espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR), difracción de rayos X (DRX) y análisis termogravimétrico (TGA); a modo de evaluar sus propiedades de tamaño, superficie y composición. Además, haciendo uso de la metodología de diseño de experimentos desarrollada, se realizó un estudio de reproducibilidad de esta nueva síntesis, optimizando a la vez la variable crítica del proceso. De este modo finalmente se puede concluir que la nueva ruta de síntesis cumple con los requerimientos lograr el mismo producto final que el obtenido en síntesis tradicionales, pero ahora mediante un proceso escalable y reproducible.

Las nanociencias surgen en las últimas décadas como una novedosa herramienta que permite plantear una solución alternativa en el abordaje de problemas comunes en ciencia y tecnología. Actualmente, este campo toma un importante auge, debido a que los materiales de dimensiones nanométricas presentan características particulares que ofrecen la posibilidad de afrontar incluso nuevas soluciones, que con los materiales clásicos no podían ser alcanzadas. Gran parte de estos nuevos materiales, son diseñados y sintetizados para desempeñar usos muy específicos y delicados, como lo es por ejemplo la utilización en el área de la salud humana, por lo cual es necesario que se garanticen determinadas características y propiedades que permitan cumplir con los requisitos particulares para su uso o aplicación. Al tratarse entonces de nuevas tecnologías, los procesos y productos que se hallan dentro de este campo, se encuentran en su gran parte aun en desarrollo, y sus primeros principios de funcionamiento aún no han sido desarrollados de manera teórica. Dentro de este marco, en esta tesis se plantea una metodología de optimización que permite garantizar el cumplimiento de determinadas propiedades de uso final del producto con alta probabilidad de ocurrencia, sin necesidad de recurrir a ecuaciones fundamentales que definan el proceso, sino basándose exclusivamente en datos experimentales. Así, mediante un modelado basado en datos que ajustan la probabilidad de éxito binomial, la metodología pretende equilibrar la precisión paramétrica con la búsqueda de una región reducida de  operación, donde haya una alta probabilidad de satisfacer las especificaciones de punto final. De este modo, mediante una serie de pruebas experimentales, el algoritmo de la metodología conduce a la zona óptima de trabajo que permite operar el proceso cumpliendo con las propiedades de uso final de los productos. Dentro de esta área, es de destacada importancia el interés actual que existe en el ámbito de las nanociencias aplicadas a la medicina, ya que las mismas ofrecen potenciales nuevas soluciones en lo que respecta a diagnósticos y tratamientos. En particular, las nanopartículas magnéticas representan una alternativa viable en cuanto al tratamiento localizado de determinados tumores, ya sea mediante hipertermia o liberación controlada de drogas. Si bien existen en la bibliografía diversas rutas de síntesis de las mismas, resulta trascendental lograr una síntesis que garantice las propiedades de uso final del producto obtenido y que a su vez permita la escalabilidad del proceso para poder ser escalado a nivel industrial. Considerando este panorama, en esta tesis se desarrolló un nuevo método de síntesis de nanopartículas de óxido de hierro superparamagnéticas (SPIONs, según sus siglas en inglés) que cumple con estas necesidades planteadas. El producto obtenido fue caracterizado mediante técnicas de dispersión dinámica de luz (DLS), espectroscopia Raman, espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR), difracción de rayos X (DRX) y análisis termogravimétrico (TGA); a modo de evaluar sus propiedades de tamaño, superficie y composición. Además, haciendo uso de la metodología de diseño de experimentos desarrollada, se realizó un estudio de reproducibilidad de esta nueva síntesis, optimizando a la vez la variable crítica del proceso. De este modo finalmente se puede concluir que la nueva ruta de síntesis cumple con los requerimientos lograr el mismo producto final que el obtenido en síntesis tradicionales, pero ahora mediante un proceso escalable y reproducible.

The main objective of this thesis involves the design of control systems for flight and navigation of autonomous unmanned aerial vehicles (UAVs), as well as the use and development of a simulation, visualization and flight control platform that allows the validation and evaluation of them. Unmanned aerial vehicles have the capabilty to fly without aircrew on board. They have different shapes, configurations and are small in size. They are clasified into two groups: those with the ability to perform tasks without human intervention (autonomous); and those which are controlled remotely by a human operator. In order to fly autonomously, it is essential that UAVs have an adequate attitude and navigation control system. The attitude control computes the deflection values that the aerodynamic surfaces and the propulsion column must have in order to control the orientation and the velocity of the vehicle. The navigation control determines the navigation trajectory that the UAV must follow. The design of the attitude and navigation control systems was posed from two different perspectives, one unified and other decoupled. The first one refers to the use of a single controller to congtrol both dynamic and navigation. The second one refers to the decouple of the control system into two independent controllers, one to control the attitude and the other to compute the navigation trajectories.

El presente trabajo plantea el diseño de una propuesta de intervención con la finalidad de hacer frente a dificultades académicas con las que se encuentran los recién ingresados a la Facultad de Ciencias Exactas (FCE). El tránsito desde la Escuela Media a la Universidad presenta numerosos obstáculos que deben ser superados por los estudiantes para completar exitosamente su proceso de afiliación (Casco, 2009) al ámbito universitario. Es por ello necesario para la institución proponer alternativas que faciliten la inclusión de los ingresantes al minimizar aquellas dificultades que encuentran en su trayecto. Desde la perspectiva presentada en este trabajo, se considera el ingreso y permanencia de los estudiantes en la Universidad como un proceso que debe ser respaldado por la institución, sin centrar la responsabilidad del mismo en el propio estudiante sino acompañándolo con estrategias que acerquen su situación real a las expectativas de los cursos en los que participa Este trabajo final presenta el diseño de una secuencia de actividades en modalidad taller para la enseñanza de nomenclatura química. Esta propuesta de intervención pretende fomentar el reconocimiento por parte de los estudiantes de la necesidad de utilizar el lenguaje de la Química para facilitar su aprendizaje. De esta manera se intenta contribuir a la superación de las dificultades mencionadas por hacer posible compartir sentidos dentro del aula.

El siguiente trabajo se enmarca en la formación en las prácticas médicas en Pediatría de la Facultad de Ciencias Médicas de la UNLP, dirigido a los alumnos que realizan sus prácticas finales obligatorias (PFO) en el Hospital Sor María Ludovica. Las prácticas médicas en pediatría requieren de la adquisición por parte del alumno de una actividad crítica y reflexiva necesaria para la actividad profesional. El perfil del egresado de la Facultad de Medicina, en lo que respecta a la Cátedra de Pediatría, es de un médico generalista con conocimientos y habilidades que permitan identificar y promover la solución de necesidades y problemas vinculados con la Pediatría en cada etapa de crecimiento y desarrollo del niño y adolescente, en el contexto familiar y social, capaz de orientar acciones preventivas a nivel individual y comunitario; de realizar un diagnóstico temprano de las alteraciones de salud, tratamiento oportuno y rehabilitación de los problemas del niño. La práctica final obligatoria, trata de una instancia de prácticas obligatoria que deben realizar los alumnos una vez aprobadas todas las asignaturas de la carrera. El propósito del trabajo se basa en avanzar en la construcción de una nueva perspectiva que posibilite una mejoría de las mismas. Se analizará el recorrido de las prácticas hasta la actualidad, las competencias que se busca desarrollar en las mismas, como así también la problemática que presentan, y su importancia teniendo en cuenta como un aspecto fundamental en la formación de un médico la articulación teórico-práctica. Para contribuir al mejoramiento de la formación clínica que reciben los alumnos de la P.F.O con respecto a la adquisición de los criterios de actuación en las prácticas médicas, se realiza una propuesta de intervención basada en la implementación de Talleres de Simulación considerando a los mismos como una herramienta que permite promover la integración de conocimientos y habilidades o destrezas simples y complejas. El uso de la Simulación en los procesos educativos contribuye al desarrollo de competencias necesarias en un ambiente seguro, posibilitando alcanzar los objetivos del perfil del profesional. Este tipo de enseñanza tiene ventajas y desventajas, las cuales se desarrollarán, demostrando la importancia de las mismas y el avance que han tenido en los últimos años. En el desarrollo de la propuesta de intervención se destacan los objetivos de la propuesta, se describen las estrategias didácticas basadas en simulación, posteriormente la planificación de los talleres donde se presentará el ambiente de simulación con sus requisitos y por último los distintos talleres que se deciden presentar, fundamentando la elección de los mismo según los criterios médicos y las estrategias didácticas junto a las competencias de cada uno de ellos. En mi experiencia personal, considero que es de gran utilidad, a tal punto que existen muchos centros de simulación en la actualidad; así mismo varias cátedras de la Facultad de Medicina la han introducido como una herramienta de enseñanza. Cabe destacar que la elección de la temática del trabajo fue motivada por ser integrante de la Cátedra como Ayudante Diplomada y tener un rol docente colaborador con respecto a los alumnos de las prácticas desde el inicio de sus actividades en el Hospital. Mi deseo es poder seguir aportando a los estudiantes en su formación de futuros médicos.

Un Decision Support System (DSS) asiste a los usuarios en el proceso de análisis de datos en una organización con el propósito de producir información que les permita tomar mejores decisiones. Los analistas que utilizan el DSS están más interesados en identificar tendencias que en buscar algún registro individual en forma aislada [HRU96]. Con ese propósito, los datos de las diferentes transacciones se almacenan y consolidan en una base de datos central denominada Data Warehouse (DW); los analistas utilizan esas estructuras de datos para extraer información de sus negocios que les permita tomar mejores decisiones [GHRU97]. Basándose en el esquema de datos fuente y en los requisitos de información de la organización, el objetivo del diseñador de un DSS es sintetizar esos datos para reducirlos a un formato que le permita, al usuario de la aplicación, utilizarlos en el análisis del comportamiento de la empresa. Dos tipos diferentes (pero relacionados) de actividades están presentes: el diseño de las estructuras de almacenamiento y la creación de consultas sobre esas estructuras. La primera tarea se desarrolla en el ámbito de los diseñadores de aplicaciones informáticas; la segunda, en la esfera de los usuarios finales. Ambas actividades, normalmente, se realizan con escasa asistencia de herramientas automatizadas. A partir de lo expresado anteriormente Identificamos, por consiguiente, tres problemas a resolver: a) la creación de estructuras de almacenamiento eficientes para la toma de decisión, b) la simplificación en la obtención de la información sobre esas estructuras para el usuario final y, c) la automatización, tanto del proceso de diseño de las estructuras de almacenamiento, como en la elaboración iterativa de consultas por parte del usuario de la aplicación. La solución propuesta es el diseño de una nueva estructura de almacenamiento que denominaremos Historical Data Warehouse (HDW) que combina, en un modelo integrado, un Historical Data Base (HDB) y un DW; el diseño de una interface gráfica, derivada del HDW, que permite realizar consultas en forma automática y, por último, el desarrollo de un método de diseño que engloba ambas propuestas en el marco del Model Driven Software Development (MDD).

Trabajo final de licenciatura. Director de TFL Cnl (R) Abel Fernando Dal Bo