Ingeniería y competitividad

Cardiovascular Risk Prediction through Machine Learning: A Comparative Analysis of Techniques

Abstract The field of healthcare, driven by the continuous growth of data related to human health and the ongoing course of digital transformation, is undergoing a significant evolution. In this experimental study, a comparison of Artificial Intelligence techniques, specifically neural networks, Random Forest, and decision tree, was conducted to evaluate their effectiveness in diagnosing cardiovascular diseases. This was achieved by leveraging clinical data available in open-access databases. The methodology focused on identifying the most influential variables in cardiovascular disease diagnosis through a comprehensive literature review. Subsequently, the Machine Learning techniques to be employed were determined, and the most suitable dataset for these variables was acquired. The results revealed that all three Artificial Intelligence techniques demonstrated good performance in diagnosing cardiovascular diseases. It is worth highlighting that the neural network-based model excelled with an accuracy of 89%, establishing itself as a highly relevant tool for supporting timely disease diagnosis. These findings suggest a potential positive impact on clinical practice and future healthcare by providing healthcare professionals with a valuable resource for making informed decisions in the diagnosis and treatment of cardiovascular diseases. Ultimately, this could enhance the quality of patient care and their overall well-being. This study reinforces the notion that Machine Learning techniques play a crucial role in transforming healthcare and clinical decision-making in the field of health, offering new perspectives for the prevention and treatment of cardiovascular diseases and other medical disorders.

Resumen El ámbito de la atención médica, impulsado por el crecimiento constante de datos relacionados con la salud humana y el curso en desarrollo de la transformación digital, está experimentando una notable evolución. En este estudio de carácter experimental, se llevó a cabo una comparativa de técnicas de Inteligencia Artificial, específicamente redes neuronales, Random Forest y árbol de decisión, con el propósito de evaluar su eficacia en el diagnóstico de enfermedades cardiovasculares. Esto se logró aprovechando datos clínicos disponibles en bases de datos de acceso abierto. La metodología se enfocó en la identificación de las variables más influyentes en el diagnóstico de enfermedades cardiovasculares mediante una revisión exhaustiva de la literatura. Luego, se determinaron las técnicas de Aprendizaje automático a emplear y se adquirió el conjunto de datos más apropiado para estas variables. Los resultados revelaron que las tres técnicas de Inteligencia Artificial demostraron un buen desempeño en el diagnóstico de enfermedades cardiovasculares. Es importante resaltar que el modelo basado en redes neuronales destacó con una precisión del 89%, consolidándose como una herramienta de gran relevancia para respaldar el diagnóstico oportuno de estas enfermedades. Estos hallazgos sugieren un posible impacto positivo en la práctica clínica y la atención médica futura al proporcionar a los profesionales de la salud un recurso valioso para tomar decisiones informadas en el diagnóstico y tratamiento de enfermedades cardiovasculares. En última instancia, esto podría mejorar la calidad de la atención y la vida de los pacientes. Este estudio refuerza la noción de que las técnicas de Aprendizaje automático desempeñan un rol fundamental en la transformación de la atención médica y la toma de decisiones clínicas en el ámbito de la salud, ofreciendo nuevas perspectivas para la prevención y el tratamiento de enfermedades cardiovasculares y otros trastornos médicos.

Influence of seismic isolation on the seismic design of buildings with reinforced concrete wall structure

Abstract The use of reinforced concrete walls has become popular in Latin America as a structural system for the construction of residential buildings. However, this system is characterized by a low ductility capacity, compromising its seismic performance during the last strong earthquakes. To improve the seismic performance of reinforced concrete walls, building codes have increased the design requirements such as augmenting the use of boundary elements, larger cross sections and safety factors. These new requirements lead to higher building costs without assuring obtaining higher levels of seismic performance, becoming necessary the implementation of novel technologies that allow the improvement of the seismic performance of this structural system. Seismic isolation allows for reducing the seismic demand on the structure and increasing the seismic performance without incurring larger design values. This study uses three real buildings composed of reinforced concrete walls located in a high seismic region and soil type D, designed based on the Colombian building code. Nonlinear models of these three buildings were generated to evaluate the seismic response under actual ground motions. The three buildings were then redesigned using seismic isolation and the same analysis procedure was carried out to obtain the seismic response of the isolated buildings, comparing the results with those of the fixed base. The results show that the seismically isolated buildings exhibited a higher seismic performance, moving from a life safety performance level of the fixed-base buildings to an immediate occupancy performance level. In addition, the isolated buildings required up to 50% less reinforced steel and up to 100% fewer boundary elements compared to the fixed-base buildings, while keeping the architectural and building advantages of the wall structural system.

Resumen En América Latina se ha popularizado el uso de muros de concreto reforzado como sistema estructural para la construcción de edificaciones; sin embargo, este sistema se caracteriza por ser de baja ductilidad por lo cual su desempeño se ha visto comprometido durante diferentes sismos ocurridos en los últi-mos años. Esta investigación toma tres edificios reales con estructuras de muros en concreto reforzado, localizados en zonas de sismicidad alta y en un suelo tipo D, los cuales se diseñan según la normativa colombiana. Adicionalmente, se crean modelos numéricos no lineales para evaluar el comportamiento sísmico de los edificios ante sismos reales. Este mismo procedimiento es repetido para los tres edificios dotándolos con aisladores sísmicos y comparando su desempeño sísmico con el obtenido de los aná-lisis de los edificios de base fija. Los resultados muestran que se mejora el desempeño de la estructura aislada ante la ocurrencia de los sismos pasando de un nivel de desempeño de protección de la vida a uno de ocupación inmediata, mientras se obtiene una reducción de hasta un 50% del acero de refuerzo y de hasta un 100% del uso de elementos de borde comparado con los edificios diseñados con base fija, conservando las ventajas constructivas y arquitectónicas del sistema de muros.1 Universidad Nacional de Colombia, Manizales, Colombia2University School for Advanced Studies IUSS Pavia, Italia.

Numerical investigation of combustion in a panela furnace using openfoam

Abstract To develop biomass combustion as a viable renewable energy source it is necessary to improve the furnace efficiency and investigate the potential of agricultural wastes as fuels. Computational Fluid Dynamics (CFD) modeling is a valuable tool to accomplish these objectives, OpenFOAM is a powerful open-source CFD software that has been little used in this type of application. This paper reports the study of combustion in a device of great importance for Colombia, the panela furnace, using a model developed in OpenFOAM. The combustion chamber of a Ward-Cimpa furnace, measuring 2.68 m in width and 3.32 m in height was modeled. This model was validated, by comparing the simulated values of CO and temperature at the furnace exit with data taken from literature, resulting in differences of 13.72 % and 12.23 % respectively. These discrepancies are slightly lower than those reported in other studies about the subject. The model was employed to analyze the effect of the air-flow rate on the combustion performance. The findings indicate that the increase in air-flow causes an increase in combustion activity manifested in higher temperature and CO2 emissions, which could indicate that in common operational conditions, the furnace operates under deficient air conditions and its performance could be improve by using higher air flow rates.

Resumen Para desarrollar la combustión de biomasa como fuente viable de energía renovable es necesario mejorar la eficiencia de los hornos e investigar el potencial de los desechos agrícolas como combustibles. El modelado de dinámica de fluidos computacional (CFD) es una herramienta valiosa para lograr estos objetivos; OpenFOAM es un potente software CFD de código abierto que ha sido poco utilizado en este tipo de aplicaciones. Este artículo reporta el estudio de la combustión en un dispositivo de gran importancia para Colombia, el horno de panela, utilizando un modelo desarrollado en OpenFOAM. Se modeló la cámara de combustión de un horno Ward-Cimpa, que mide 2,68 m de ancho y 3,32 m de alto. Este modelo fue validado comparando los valores simulados de CO y temperatura a la salida del horno con datos tomados de la literatura, arrojando diferencias de 13,72 % y 12,23 % respectivamente. Estas discrepancias son ligeramente menores que las reportadas en otros estudios sobre el tema. El modelo se empleó para analizar el efecto del caudal de aire sobre el rendimiento de la combustión. Los hallazgos indican que el aumento en el flujo de aire provoca un aumento en la actividad de combustión que se manifiesta en una mayor temperatura y emisiones de CO2, lo que podría indicar que en condiciones operativas comunes, el horno opera en condiciones de aire deficientes y su rendimiento podría mejorarse utilizando mayor cantidad de aire. caudales.

Causality and volatility in the Colcap index of the Colombian Stock Exchange as a result of Covid-19 infections and deaths

Abstract This article analyses the causality and volatility of the Colcap index of the Colombian Stock Exchange caused by Covid-19 infections and deaths. The methodology is econometric by estimating linear and non- linear Granger causality tests. The test results show that the stock market investors overreacted to COVID- 19 infections and deaths. The non-linear causality test also determined that investors took the evolution of infections in the last three to 10 days and the number of deaths in the last 15 days into account for their investment decision. In contrast, the linear Granger test indicates that they considered the evolution of infections and deaths over the last 11 days.

Resumen Este artículo analiza la causalidad y volatilidad del índice Colcap de la Bolsa de Valores de Colombia por contagios y muertes por Covid-19. La metodología es econométrica mediante la estimación de los tests de causalidad de Granger lineal y no lineal. Los resultados obtenidos con los tests muestran que hubo una sobrerreacción de los inversionistas de la Bolsa de valores a los contagios y muertes por COVID-19. Así mismo, el test de causalidad no lineal determinó que los inversionistas tuvieron en cuenta para la decisión de inversión, la evolución de los contagios de los últimos tres a 10 días y del número de muertes los últimos 15 días. En cambio, el test de Granger lineal indica que tuvieron en cuenta la evolución de los contagios y muertes en los últimos 11 días.

Morphological Segmentation and Level Classification for Diabetic and Hypertensive Retinopathy through Ophthalmic Images and Convolutional Networks

Abstract The detection and diagnosis of diabetes and hypertension present a challenging scenario, mainly in the early stages. These two are degenerative and with severe consequences, causing damage to multiple organs, including the eyes. The ophthalmologist examines the retinal fundus to discriminate between the type of disease. In the case of retinopathy, as a chronic disease, evidence in various classes of progression. Diabetic retinopathy is categorized into four, which include mild, moderate, severe, and proliferative stages. In the proliferative stage, the retina produces vasoproliferative factors that stimulate the growth of new blood vessels, increasing the risk of vision loss. As for the hypertensive retinopathy the most widely used method for classifying is the Keith-Wagener-Barker classification. Like diabetic retinopathy, it consists also of four classes, ranging from mild to severe. In the severe stage, there is an increased risk of developing papilledema or retinal edema. The main objective of this research is to perform segmentation and classification of diabetes and hypertensive retinopathy retinal fundus images. Using a combination of a convolutional network UNet and a ConvNet was proposed for vessel mask segmentation and retinopathy classification, respectively. The classification process relies on ten defined classes, where values ranging from 0 to 4 represent diabetic retinopathy, and values ranging from 5 to 9 correspond to hypertensive retinopathy. The approximate results in the segmentation were Jaccard index of 74%, F1 of 85%, and an Accuracy of 96%, and in the classification was Accuracy of 80%.

Resumen La detección y el diagnóstico de diabetes e hipertensión presentan un escenario desafiante, principalmente en etapas tempranas. Estos dos son degenerativos y de graves consecuencias, provocando daños en múltiples órganos, incluidos los ojos. El oftalmólogo examina el fondo de la retina para discriminar el tipo de enfermedad. En el caso de la retinopatía, como enfermedad crónica, se evidencia en varias clases de progresión. La retinopatía diabética se clasifica en cuatro, que incluyen etapas leve, moderada, grave y proliferativa. En la etapa proliferativa, la retina produce factores vasoproliferativos que estimulan el crecimiento de nuevos vasos sanguíneos, aumentando el riesgo de pérdida de visión. En cuanto a la retinopatía hipertensiva, el método de clasificación más utilizado es la clasificación de Keith-Wagener-Barker. Similar a la retinopatía diabética, también consta de cuatro clases, que van de leves a graves. En la etapa grave, existe un mayor riesgo de desarrollar papiledema o edema retiniano. El objetivo principal de esta investigación es realizar la segmentación y clasificación de imágenes de fondo de retina con retinopatía diabética e hipertensiva. Se propuso una combinación de una red convolucional UNet y una ConvNet para la segmentación de máscara de vasos y la clasificación de retinopatía, respectivamente. El proceso de clasificación se basa en diez clases definidas, donde los valores que van del 0 al 4 representan la retinopatía diabética y los valores del 5 al 9 corresponden a la retinopatía hipertensiva. Los resultados aproximados en la segmentación fueron índices Jaccard de 74%, F1 de 85% y un Accuracy de 96%, y en la clasificación un Accuracy de 80%.

Estimation of the Potential for Electrical Energy Savings in a Sugar Factory

Abstract The purpose of this study is to present the application of energy management tools to carry out an energy characterization of a sugar mill. This research work was carried out within the framework of a national industrial project, which received funding from the United Nations Industrial Development Organization (UNIDO). The project was specifically aimed at small and medium-sized companies (SMEs) in the industrial sector of Valle del Cauca, with the objective of establishing management tools to measure energy performance and achieve sustainable improvements over time. Within the scope of this study, we were able to identify significant energy uses, called significant variables. Furthermore, we define the energy baseline, goal line, and consumption rate. In addition, critical indicators of production value, savings potential and performance were determined. Recommendations were also provided to improve the company's energy performance. Consequently, we calculated the savings potentials for the different levels of production at sugar mill, which translated into an energy saving of 1,105,537 kWh for the year 2021. This is equivalent to an economic cost of $ 397,993,454.

Resumen El propósito de este estudio es presentar la aplicación de herramientas de gestión energética para llevar a cabo una caracterización energética de un Ingenio. Este trabajo de investigación se llevó a cabo en el marco de un proyecto industrial nacional, que recibió financiamiento de la Organización de las Naciones Unidas para el Desarrollo Industrial (ONUDI). El proyecto se dirigió específicamente a las pequeñas y medianas empresas (PYMES) del sector industrial del Valle del Cauca, con el objetivo de establecer herramientas de gestión para medir el desempeño energético y lograr mejoras sostenibles a lo largo del tiempo. Dentro del alcance de este estudio, pudimos identificar los usos significativos de energía, denominados variables significativas. Además, definimos la línea base de energía, la línea de meta y el índice de consumo. Además, se determinaron los indicadores críticos del valor de producción, el potencial de ahorro y el rendimiento. También se proporcionaron recomendaciones para mejorar el rendimiento energético de la empresa. En consecuencia, calculamos los potenciales de ahorro para los diferentes niveles de producción en el Ingenio, lo que se tradujo en un ahorro de energía de 1105537 kWh para el año 2021. Esto equivale a un costo económico de $ 397993454.

Concentrations modeling of sulfur dioxide pollutant emitted by two industrial boilers in Santiago de Cali (Colombia)

Abstract This article deals with modeling sulfur dioxide (SO2) concentrations emitted by two industries in Santiago de Cali. These industries use different fuel types in their boilers: Boiler 1 uses Fuel Oil, and Boiler 2 uses Diesel. To evaluate and compare the behavior of SO2 concentrations, the substitution of these fuels by natural gas is proposed. Using Aermod View, this pollutant's dispersion was modeled and obtained that the maximum SO2 concentration from the boilers with Fuel Oil and Diesel was 1440.32 µg/m3 for an exposure time of one hour. For a 24-hour exposure time, the SO2 concentration reached 178.56 µg/m3. These levels exceed the limits established in resolution 2254 of 2017, where the maximum permissible value for one hour is 100 µg/m3, and for 24 hours is 50 µg/m3. In contrast, when using Natural Gas as fuel, it is observed that the concentrations are considerably lower. The maximum concentration is 0.74 µg/m3 for a one-hour exposure time, and for a 24-hour exposure time, 0.04 µg/m3. These results comply with current regulations. It can be concluded that natural gas is a more favorable alternative, generating significantly lower SO2 concentrations. This change in the fuel type will favor compliance with environmental regulations and effectively contribute to reducing SO2 concentration in the air.

Resumen En el presente artículo aborda la modelación de las concentraciones de Dióxido de Azufre (SO2) emitidas por dos industrias ubicadas en la ciudad Santiago de Cali. Estas industrias emplean distintos tipos de combustible en sus calderas: la caldera 1 utiliza Fuel Oil y la caldera 2 utiliza Diésel. Con el objetivo de evaluar y comparar el comportamiento de las concentraciones de SO2, se propone la sustitución de estos combustibles por Gas natural. Mediante el uso de Aermod View se realizó la modelación de la dispersión de este contaminante y se obtuvo que para un tiempo de exposición de una hora la concentración máxima SO2 proveniente de las calderas con Fuel Oil y Diésel fue de 1440.32 µg/m3. Para un tiempo de exposición de 24 horas se alcanzó una concentración de SO2 de 178.56 µg/m3. Estos niveles, exceden los límites establecidos en la resolución 2254 de 2017, donde el valor máximo permisible para una hora es 100 µg/m3 y para 24 horas es 50 µg/m3. En contraste al usar Gas natural como combustible se observa que las concentraciones son considerablemente más bajas. Para un tiempo de exposición de una hora la máxima concentración es de 0.74 µg/m3 y para un tiempo de exposición de 24 horas, de 0.04 µg/m3. Estos resultados cumplen con la normatividad vigente. Se puede concluir que el Gas natural se presenta como una alternativa más favorable, generando concentraciones significativamente menores de SO2. Este cambio en el tipo de combustible no solo favorecerá el cumplimiento de las normativas ambientales, sino que también contribuirá de manera efectiva a la reducción de la concentración de SO2 en el aire.

Extraction and application of tannins from mango seed (Manpngera indica) as tanning agent for Santa Inés Sheepskin (Ovis aries)

Abstract This research focused on the tanning of sheepskins (Ovis aries) using tannins extracted from mango kernels (Manpngera indica) to assess the potential of this byproduct. Tannin extractions were conducted using ethanol-water solutions at concentrations of 70%-30% and 50%-50%. Quantification was performed via the Folin-Ciocalteu method using gallic acid as a standard. The tanning ability on sheepskin was evaluated through the leather's physical properties. The highest concentration of gallic acid equivalents (GAE) was obtained from the ethanol-water extraction at 50%-50%, with an average concentration of 110,1 mg GAE/g. Subsequently, the tanning process was applied to sheepskin, and the physical-mechanical properties of the leather were determined. Tensile strength values obtained were 12,7 MPa for the 50%-50% ethanol-water concentration and 11,3 MPa for the 70%-30% ratio. Elongation percentages were 11,7 N and 17,7 N, tear resistance values were 41,9 N and 58,0 N, shrinkage temperatures were 61°C and 60°C, distension measurements were 13,2 mm and 10,6 mm, and breakage forces were 37,4 daN and 48,3 daN respectively. Ultimately, the tanned leathers with tannins met 5 out of 6 analyzed tests according to UNE-EN ISO standards. Hence, the tannin extract from mango kernels demonstrates potential as a substitute for chromium salts, thereby favoring both environmental sustainability and the production of quality leather from sheepskin.

Resumen Este proyecto se enfocó en la curtición de pieles ovinas (Ovis aries) a partir de los taninos obtenidos de la almendra de mango (Manpngera indica), para evaluar el potencial de este subproducto mediante el aprovechamiento del mismo. Para ello, se realizaron extracciones de taninos con soluciones acuosas de etanol-agua en concentraciones de 70%-30% y 50%-50% y se cuantificaron mediante el método Folin Ciocalteu utilizando ácido gálico como patrón. Se evaluó la capacidad de curtido en la piel ovina mediante las propiedades físicas del cuero. Se obtuvo que la mayor concentración de equivalentes de ácido gálico (GAE) fue para la extracción con etanol-agua al 50%-50% con una concentración promedio de 1,14 mg GAE/g. A partir de esto, se realizó el proceso de curtido a la piel de ovino donde se determinaron las propiedades fisicomecánicas del cuero como resistencia a la tracción con valores obtenidos de 12.7 MPa para la concentración de Etanol-Agua al 50%-50% y 11,3 MPa para la concentración de la relación 70%- 30%; porcentaje de elongación con valores de 11,7 N y 17,7 N; resistencia al desgarre con valores de 41,9 N y 58,0 N; temperatura de contracción 61°C y 60°C; distensión de 13,22 mm y 10,68 mm y rotura de 37,47 daN y 48,39 daN respectivamente. Finalmente, los cueros curtidos con taninos cumplieron con 5 de las 6 pruebas analizadas según las normas UNE-EN ISO, por lo que el extracto de taninos de la almendra de mango se muestra como potencial sustituto a las sales de cromo llegando a contribuir a una industria más amigable con el medio ambiente y a obtener cueros de calidad a partir de la piel ovina.

Evaluation of the use of polylactic acid in 3d printing for the construction of an unmanned aerial vehicle in the department of córdoba

Abstract The use of polylactic acid (PLA) in the technology of fused deposition modeling (FDM), better known as 3D printing, to create all kinds of parts, from prototypes and simple pieces to highly technical end products, is a significant contender due to its wide range of properties compared to other petrochemical-based composite materials. The aim of this study was to evaluate the use of polylactic acid (PLA) for the construction of unmanned aerial vehicles (UAVs) through 3D printing. Power and force calculations for the UAV were performed, and a structural analysis using SolidWorks software was conducted to calculate maximum and minimum stresses and determine optimal manufacturing parameters. Additionally, an aerodynamic analysis using ANSYS software was carried out to determine the drag coefficient and the forces acting on the UAV. It was found that the force exerted by the motors on the arms is 13,63 N, and the power is 536 N. In the structural analysis, it was determined that the minimum stresses are located in the chassis arms, while the maximum stresses are found where the chassis is attached, with a value of 6,604 MPa and a safety factor of 3,23. In the aerodynamic analysis, a drag force of 1 N and a flight power of 108,44 N were calculated. The UAV achieved a flight height of 48 m and a flight autonomy of 17 minutes, concluding that 3D printing technology is a viable and cost-effective alternative.

Resumen El uso de ácido poliláctico (PLA) en la tecnología por deposición fundida (FDM) más conocida como impresión 3D para crear todo tipo de piezas, desde prototipos y piezas simples hasta productos finales altamente técnicos es un gran un competidor debido a su amplio rango de propiedades frente a otros materiales compuestos de origen petroquímico. El objetivo de este trabajo fue evaluar el uso de ácido poliláctico (PLA) para la construcción de vehículos aéreos no tripulados (UAV) por medio de impresión 3D. Se realizó el cálculo de la potencia y la fuerza del UAV, un análisis estructural en el software SolidWorks para calcular los esfuerzos máximos y mínimos y determinar los parámetros óptimos de elaboración. Así mismo, se realizó un análisis aerodinámico mediante el software ANSYS para determinar el coeficiente de arrastre y las fuerzas que intervienen en el UAV. Se encuentra que la fuerza que ejercen los motores sobre los bazos es de 13,63 N y la potencia es de 536N; en el análisis estructural se encontró que los esfuerzos mínimos se encuentran en los brazos del chasis y los esfuerzos máximos se encuentra donde se ajusta el chasis con un valor de 6,604 MPa y un factor de seguridad de 3,23; en el análisis aerodinámico se encontró una fuerza de arrastre de 1N y una potencia de vuelo de 108,44 N. El UAV alcanzó una altura de vuelo de 48 m y una autonomía de vuelo de 17 minutos concluyendo que la tecnología de impresión 3D es una alternativa viable y de bajo costo.

Cognitive complexity points: a metric to evaluate the design of microservices-based applications

Abstract The complexity of the software allows us to analyze how difficult to understand, implement and maintain the program can be. The metrics allow us to measure and estimate certain characteristics of the software to make decisions and corrective or preventive actions. The definition of the complexity of the microservices-based applications design is fundamental since it directly affects the performance of the application, development, testing, maintainability, storage (transactions and distributed queries), and the use and consumption of computational resources. In this paper, a cognitive complexity metric is proposed to evaluate the design and granularity of microservices-based applications, which define the required effort, or degree of difficulty to understand the microservices that make up the system. Typical cases were analyzed, which can appear in the design of microservices-based applications, the calculation of cognitive complexity was correct and consistent with the difficulty of understanding, maintaining, and developing a microservice system, therefore it is a viable option for analyzing complexity in microservices-based architecture.

Resumen La complejidad del software permite analizar lo difícil que puede ser entender, implementar y mantener el programa. Las métricas nos permiten medir y estimar ciertas características del software para tomar decisiones y acciones correctivas o preventivas. La definición de la complejidad del diseño de aplicaciones basadas en microservicios es fundamental, ya que afecta directamente el rendimiento de la aplicación, los tiempos de desarrollo y prueba, la mantenibilidad, el almacenamiento (transacciones y consultas distribuidas), el uso y consumo de recursos computacionales. En este artículo se propone una métrica de complejidad cognitiva para evaluar el diseño y la granularidad de las aplicaciones basadas en microservicios, la cual define el esfuerzo requerido, o el grado de dificultad para comprender los microservicios que componen el sistema. Se analizaron casos típicos que pueden presentarse en el diseño de aplicaciones basadas en microservicios, en los cuales el cálculo de la complejidad cognitiva fue correcto y consistente con la dificultad de entender, mantener y desarrollar un sistema de microservicios, por lo tanto, la métrica propuesta es una opción viable para analizar la complejidad en sistemas basados en microservicios.

Giant geotextile bags, application in infrastructure engineering in Colombia

Abstract Between retaining structures, widely used in road infrastructure, there is a wide range of possibilities: conventional gravity structures (gabions, screens, etc.), reinforced, embedded, anchors, mechanically stabilized soil, among others. Among them, there is also the giant geotextile bags, which work by gravity using fill material from the site and demonstrating good performance against fluvial and maritime erosion, and road protection or containment. This article presents the versatility of giant geotextile bags in road infrastructure, embankment or slope stabilization; and river and coastal erosion control. As a case study, the Bengala (kilometer 21 of the Garzón - Neiva road) and Crespo Tunnel (Cartagena - Colombia) are presented. The methodology used to evaluate the evolution of the improvement with the intervention of giant geotextile bags is done through the report of design, execution, follow-up and control of the geometry of the intervened site. The areas intervened with giant geotextile bags show an effective behavior in soil stability, erosion control and geometric recovery. At a qualitative level, the process of restoration and stabilization of the affected coast and slope is evident, thanks to the intervention with giant geotextile bags. At a quantitative level, the long-term stability and geometric recovery of the intervened areas can be appreciated.

Resumen Dentro de las estructuras de retención o contención, usadas ampliamente en la infraestructura vial, existe una gama amplia de posibilidades, como son las estructuras de gravedad convencionales (gaviones, criba, etc.), reforzadas, embebidas, anclajes, suelo estabilizado mecánicamente, entre otras. Dentro de ellas también, se encuentran las bolsas gigantes de geotextil, las cuales funcionan por gravedad usando material de relleno del sitio y demostrando un buen rendimiento ante la protección contra la erosión fluvial, marítima y en obras de protección o de contención para vías. Este artículo presenta la versatilidad de las bolsas gigantes de geotextil en la infraestructura vial, en la estabilización de terraplenes, taludes; y control de erosión fluvial y costera. Se presenta como estudio de caso a la zona de Bengala (kilómetro 21 de la vía Garzón - Neiva) y Túnel de Crespo (Cartagena - Colombia). La metodología utilizada para evaluar la evolución de la mejora con la intervención de bolsas gigantes de geotextil se realiza mediante el reporte de diseño, ejecución, seguimiento y control de la geometría del sitio de estudio. Las zonas intervenidas con bolsas de geotextil gigante presentan un comportamiento efectivo en la estabilidad del terreno, en el control de erosión y en la recuperación geométrica. A nivel cualitativo se logra evidenciar el proceso de restauración y estabilización de la costa y talud afectados, gracias a la intervención con bolsas de geotextil gigantes. A nivel cuantitativo se aprecia la estabilidad a largo plazo y la recuperación geométrica de las zonas intervenidas.

Tilapia rearing with septic tank-high rate algal pond effluent: Domestic wastewater polishing treatment and resource recovery

Abstract In a pilot-scale experiment carried out in Brazil, genetically improved farmed tilapia juveniles were reared in septic tank-high rate algal pond (HRAP) effluent. The combination of three total ammonia nitrogen (TAN) surface loading rates (0.6; 1.2 and 2.4 kg TAN.ha-1.d-1) and three fish stocking densities (3; 6 and 12 fish.m-2) was evaluated during a 22-week research. The fish rearing tanks worked as wastewater treatment polishing units, adding (as the best results, achieved with the lowest fish stocking density and 1.2 kg TAN.ha-1.d-1) the following removal figures on top of those achieved at the HRAP: 78.3% total Kjeldahl nitrogen; 89.1% ammonia nitrogen; 63.9% total phosphorous; 57.2% chemical oxygen demand; 2.36 log units E. coli. Fish productivity was estimated at 2.67 ton.ha-1 for fish culture over six month per year in a temperate climate region, using the domestic treated wastewater natural plankton population as the only food source.

Resumen En un experimento a escala piloto desarrollado en Brasil, se cultivaron juveniles de tilapia genéticamente mejorada en efluente de tanque séptico seguido de laguna de alta tasa (LAT). Durante las 22 semanas de la investigación se evaluó la combinación de tres tasas de aplicación superficial de nitrógeno amoniacal total (NAT) (0,6; 1,2 y 2,4 kg NAT.ha-1.d-1) y tres densidades de cultivo (3; 6 y 12 peces.m-2). Los tanques de cultivo funcionaron como unidades de pulimento para tratamiento de las aguas residuales, adicionando (con los mejores resultados, alcanzados con la menor densidad de cultivo y 1,2 kg NAT.ha-1.d-1) las siguientes eficiencias de remoción adicionales a las obtenidas mediante el uso de la LAT: 78,3% para nitrógeno total Kjeldahl; 89,1% para nitrógeno amoniacal; 63,9% para fósforo total; 57,2% para demanda química de oxígeno; 2,36 unidades logarítmicas para E. coli. La productividad de los peces se estimó del orden de 2,67 ton.ha-1 para cultivo durante seis meses por año para climas templados, utilizando la población de plancton natural del agua residual doméstica tratada como la única fuente de alimento.

SINSEÑAS: Mobile application for learning and translation of colombian sign language

Abstract The integration of technological tools as communication alternatives, allows the inclusion of different efforts and development of human capabilities to reduce the communication gap. This article allows visualizing the development of a technological alternative for interpretation and learning of sign language, based on different research proposals. As a result, scopes and limitations were found that allow defining methods and tools for interpretation, translation and learning of sign language used. In addition, the recognition of the population that presents a communicational need and to know the advantages that will provide the deployment of the tool in mobile devices.

Resumen La integración de herramientas tecnológicas como alternativas de comunicación, permite la inclusión de diferentes esfuerzos y desarrollo de capacidades humanas para disminuir la brecha comunicacional. El presente artículo permite visualizar el desarrollo de una alternativa tecnológica para interpretación y aprendizaje de lenguaje de señas, basándose en diferentes propuestas investigadas. Como resultado, se encontraron alcances y limitaciones que permiten definir métodos y herramientas para la interpretación, traducción y aprendizaje de lenguaje de señas usados. Además, el reconocimiento de la población que presenta una necesidad comunicacional y conocer las ventajas que brindará el despliegue de la herramienta en dispositivos móviles.

Nonlinear regression for the characterization of peristaltic pumps, an alternative in the control of biological fluids

Abstract This paper presents a modeling approach to characterize two peristaltic pumps using nonlinear regression. Accuracy tests were performed by varying the height level of the pump with respect to the vessel, and it was found to have no effect on the flow rate. Filling data was recorded for 300 ml considering the voltage applied to the pumps and the filling time. A least squares curve fitting was performed with the recorded data. The exponential model was determined to be the most accurate for the two pumps, and using a simple rule of three, the equation for each desired volume was found. Finally, filling tests were performed to compare the model data with the real data. The coefficient of determination of the model for the first pump was 0.9875 and for the second pump was 0.9956. It can be concluded that the models are accurate, which is also confirmed in the comparative filling tests, where an assertiveness of more than 99% was demonstrated in all the tests performed. It is proposed to extend the studies on the use of this mathematical method as an alternative in the non-invasive control of fluids whose instruments must be handled in a sterile manner.

Resumen Este artículo presenta un modelamiento para la caracterización de dos bombas peristálticas utilizando regresión no lineal. Se realizaron pruebas de precisión variando el nivel de altura de la bomba respecto al recipiente y se concluye que esto no influye en la rapidez del flujo. Se tomaron datos de llenado para 300ml teniendo en cuenta el voltaje aplicado a las bombas y el tiempo de llenado. Con los datos registrados se realizó ajuste de curvas por mínimos cuadrados determinando el modelo exponencial como el más acertado para las dos bombas y aplicando regla de tres simple se halló la ecuación para cualquier volumen solicitado. Finalmente se realizaron pruebas de llenado para comparar los datos del modelo con datos reales. El coeficiente de determinación del modelo de la primera bomba fue de 0,9875 y para la segunda fue de 0,9956 concluyendo que los modelos son acertados, lo cual se reitera en las pruebas de llenado comparativas donde se evidencia un asertividad superior a 99% en todas las pruebas realizadas. Se sugiere ampliar las investigaciones en el uso de este método matemático como alternativa en el control no invasivo de fluidos cuyos instrumentos requieran un tratamiento estéril.

SEPIC Converter: Modeling and Control Considering Internal Energy Losses

Abstract This paper describes a procedure for designing a 2-kilowatt SEPIC converter controller without ideal devices, to be used in industrial applications. A small-signal model can be constructed from a commuted converter in different operation modes. Subsequently, a transfer function is determined to design the analog controller, ensuring a settling time of 25 ms. The results around the operation point are shown using MATLAB®/SIMULINK®, and perturbations are applied to the converter output and the DC input voltage to evaluate performance in the time domain. The designed controller effectively meets the design specifications for disturbances near the operating point.

Resumen En este artículo se describe el procedimiento que permite diseñar un controlador para un convertidor Sepic de 2 kilovatios con elementos no ideales que puede ser usado en aplicaciones industriales. Se obtiene el modelo conmutado del convertidor a partir de los modos de operación, con este se construye el modelo en pequeña señal que permite obtener la función de transferencia necesaria para el diseño del controlador análogo, garantizado un tiempo de establecimiento de 25 ms. Se muestran los resultados de simulación usando MATLAB®/SIMULINK® alrededor del punto de operación realizando perturbaciones a la salida del convertidor y variaciones en el voltaje DC de entrada, evaluando el desempeño del sistema en el dominio temporal. Con el controlador diseñado se satisface la especificación de diseño para las resistencias internas de los inductores hasta 0.3 Ohmnios.

Preliminary proposal of facility management's dimensions and performance indicators for the health sector

Abstract This research presents a preliminary proposal of facility management’s dimensions and performance indicators, as well as their classification through a technological management process, considering the international literature to provide management of physical assets in health services. This group of performance indicators function as an efficient measurement system, whose objective is to reveal the direction of facility management aligned with the organizational key performance indicators in the health sector. The use of these indicators tends to reduce the large amount of data to concise and practical information for healthcare facility management professionals. Ultimately, these indicators will contribute to the alignment of physical asset management with the policies, plans, strategies, and objectives of a health institution. The authors conceive this preliminary proposal as a source of new practical studies on performance indicators to optimize infrastructure management in the health sector with the discipline of facility management.

Resumen Esta investigación presenta una propuesta preliminar de dimensiones e indicadores de desempeño para facility management, así como su clasificación a través de un proceso de gestión tecnológica, considerando la literatura internacional para brindar gestión de activos físicos en servicios de salud. Este grupo de indicadores de desempeño funcionan como un sistema de medición eficiente, cuyo objetivo es revelar la dirección del facility management alineado con los indicadores clave de desempeño organizacional en el sector salud. El uso de estos indicadores tiende a reducir la gran cantidad de datos a información concisa y práctica para los profesionales de la gestión de instalaciones sanitarias. En definitiva, estos indicadores contribuirán al alineamiento de la gestión de activos físicos con las políticas, planes, estrategias y objetivos de una institución de salud. Los autores conciben esta propuesta preliminar como una fuente de nuevos estudios prácticos sobre indicadores de desempeño para optimizar la gestión de infraestructura en el sector salud con la disciplina del facility management.

Evaluation of particulate matter in coal bottom ash and its possible ecotoxic effects: a preliminary study

Abstract Industrial activities that use coal as a source of energy generate considerable quantities of solid waste that affect the natural dynamics of the environment, as well as human health. Between the generated waste is coal bottom ash, which could generate adverse effects on human health, especially respiratory conditions. In this sense, a physical (particle size), chemical, and environmental characterization of bottom ashes generated from the combustion of coal in a Colombian industry. The techniques used for particle size analysis were scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), and optical microscopy, where particulate matter of environmental interest PM10 y PM2.5 is observed. A chemical analysis was also carried out through the X-ray Fluorescence technique and thermogravimetric analysis to determine the unburned carbon content. Additionally, a bioassay was carried out with Vigna radiata seeds which indicated a reduction in the radicle, being more noticeable in a concentration of 50% to 100% ash. In the ashes studied, particles at the scale of microns and nanometers were found that could generate negative health effects due to inhalation; as well as the content of heavy metals and compounds of concern due to their potential risk to health and the environment.

Resumen Las actividades industriales que utilizan carbón como fuente de energía, generan cantidades considerables de residuos sólidos que afectan la dinámica natural del ambiente, así como a la salud humana. Entre los residuos generados se encuentran las cenizas de fondo de carbón, las cuales podrían generar efectos adversos en la salud humana, especialmente por afecciones respiratorias. En este sentido se presenta una caracterización física (tamaño de partícula), química y ambiental, de cenizas de fondo generadas a partir de la combustión del carbón en una industria colombiana. Las técnicas empleadas para el análisis de tamaño de partícula fueron microscopía electrónica de barrido (SEM), microscopía electrónica de transmisión (TEM) y microscopía óptica, donde se observa material particulado de interés ambiental PM10 y PM2.5. También se realizó un análisis químico a través de la técnica de Fluorescencia de Rayos X y un análisis termogravimétrico con el fin de determinar el contenido de carbón inquemado. Adicionalmente, se realizó un bioensayo con semillas de Vigna radiata el cual indicó una reducción de la radícula, siendo más notoria en concentración de 50 % al 100% de ceniza. En las cenizas estudiadas, se encontraron partículas a escala de micras y nanómetros que podrían generar efectos negativos en la salud por su inhalación; así como contenido de metales pesados y compuestos de cuidado por su potencial riesgo a la salud y al ambiente.

Human action detection for inventory control using computer vision.

Abstract Computer vision (CV) can be a process that facilitates some tasks in inventory management, through this process a permanent analysis of an inventory can be performed and thus keep record of all movements made, delivering an instant report when required. This means an improvement in security, since by keeping a strict control of the existing elements in the inventory it is possible to know if an element belongs or not to an inventory or when an element is removed or added, after this need for inventory control, the need arises to design an intelligent system that can facilitate inventory control. Through the combination of 2 frameworks, the creation of an algorithm capable of performing the identification and counting of objects, as well as the identification of the hand to determine when a human manipulation is performed to the inventory. To achieve this objective, two algorithms were used: MediaPipe and YOLOv5 combined with the COCO dataset, the first one was used for hand detection and the second one identifies and counts the objects. After testing the algorithm, it was determined that the hand recognition of MediaPipe had an accuracy of 96% and the detection and classification of objects using YOLO was 43.7%. Challenges for the algorithm were overlapping, occlusion/self-occlusion of objects, or loss of focus of items due to the sensor.

Resumen La visión por computadora (VC) puede ser un proceso que facilite algunas tareas en la gestión de inventarios, por medio de este proceso se puede realizar un análisis permanente de un inventario y así mantener registro de todos los movimientos realizados, entregando un reporte instantáneo cuando sea requerido. Esto supone una mejora en la seguridad, ya que al mantener un control estricto de los elementos existentes en el inventario se puede saber si un elemento pertenece o no a un inventario o cuando se retira o agrega un elemento, tras esta necesidad de control de inventario, surge la necesidad de diseñar un sistema inteligente que pueda facilitar el control de inventarios. Mediante la combinación de 2 frameworks, se realiza la creación de un algoritmo capaz de realizar la identificación y conteo de objetos, así como la identificación de la mano para determinar cuándo se realiza una manipulación humana al inventario. Para lograr este objetivo, se utilizaron dos algoritmos: MediaPipe y YOLOv5 combinado con el dataset de COCO, el primero se usó para la detección de manos y el segundo identifica y cuenta los objetos. Después de las pruebas realizadas al algoritmo se determina que el reconocimiento de manos de MediaPipe tuvo una precisión del 96% y la detección y clasificación de objetos usando YOLO fue de 43.7%. Teniendo como retos el algoritmo la superposición, la oclusión/auto oclusión de los objetos, o la pérdida de foco de los elementos debido al sensor.

Diagnosis of waste management and health symptoms in a market square in an urban area of southwestern Colombia

Abstract The La Esmeralda marketplace is located in Popayán (Cauca), a municipality in southwestern Colombia. It is a place where agricultural products are supplied and is considered a critical point due to waste management and the deterioration of its environment, which mainly affects traders in the area. The objective was to evaluate waste management and identify the most common health symptoms in the traders of the sector. Descriptive research was carried out using a checklist, surveys, interviews and narratives with merchants in the plaza. The information collected was systematized using Microsoft Excel and imported into the BioEstat 5.0 program to analyze the socio-demographic and occupational variables and to perform Chi2 tests to compare the relationship between sociodemographic conditions, lifestyle, waste management and symptoms presented. A non-compliance of 67% for plans and programs and 90% for environmental aspects is established, reflecting in a significant way the organizational problem regarding environmental programs in the market place. In terms of health, 75% of the traders had gastrointestinal symptoms, 65.6% diarrhea and 53.12% nausea or vomiting. Inadequate waste disposal was identified as a factor that could aggravate environmental and health problems in the sector. In addition, it was found that 65.6% of the merchants did not receive training in waste management, highlighting the need for environmental education strategies on proper waste management and disposal, which should be implemented on an ongoing basis for merchants and the general population, in order to improve health conditions, promote self-care and reduce vulnerability to disease.

Resumen La plaza de mercado La esmeralda se ubica en Popayán (Cauca), un municipio del Suroccidente Colombiano, es un lugar de suministro de productos agrícolas, considerada como un punto crítico por el manejo de residuos y el deterioro de su entorno, que afecta principalmente a comerciantes de la zona. El objetivo fue evaluar el manejo de residuos e identificar los síntomas en salud más comunes en los comerciantes del sector. Se llevó a cabo una investigación descriptiva empleando lista de verificación, encuestas, entrevistas y narrativas con los comerciantes de la plaza. La información recopilada se sistematizó utilizando Microsoft Excel y se importó al programa BioEstat 5.0 para analizar las variables socio-demográficas, ocupacionales y realizar pruebas Chi2 para comparar la relación entre condiciones de sociodemográficas, estilo de vida, manejo de residuos y síntomas presentados. Se establece un incumplimiento del 67% para planes y programas y un 90% para los aspectos ambientales, reflejando de manera significativa el problema organizacional frente a programas ambientales en la plaza de mercado. En el aspecto salud, el 75% de los comerciantes presentan síntomas gastrointestinales, 65.6% diarrea y 53.12% náuseas o vómitos. Se identificó la inadecuada disposición de residuos como un factor que podría agravar los problemas ambientales y de salud en el sector. Adicional, se evidenció que el 65.6% de los comerciantes no recibieron capacitación para el manejo de residuos, destacando la necesidad de estrategias de educación ambiental acerca de manejo y disposición adecuada de residuos, se recomienda implementarlas de manera continua dirigidas a los comerciantes y a la población en general, con el objetivo de mejorar las condiciones de salud, fomentar el autocuidado y reducir la vulnerabilidad a enfermedades.

Effects of injection molding conditions on the mechanical performance of plastic parts

Abstract The quality of parts manufactured by thermoplastics injection molding can be evaluated based on product weight, appearance, and presence of defects. Furthermore, the conditions of the injection process can significantly influence the mechanical performance of the molded parts. Residual stresses generated during plastic processing may contribute to the formation of cracks or premature failures when the product is subjected to external loads or forces. This study aims to evaluate the effects of the injection process on an injected part and how they affect its mechanical performance. For this purpose, specimens were injected under different process conditions and, subsequently, employed in a. Some parts were also subjected to annealing (a thermal treatment) to induce molecular relaxation, which helps to reduce internal or residual stresses generated during the injection process. Additionally, a qualitative evaluation of the distribution of residual stresses in the injected parts was conducted using the s technique to complement and validate the results of the mechanical tests. The results of the specimens injected at a mold temperature of 50°C showed a greater release of residual stresses, as indicated in photoelasticity images analyzed here, and a noticeable increase in flexural strength if the heat treatment had been applied. This suggests that more residual stresses are produced at 50°C than at the recommended mold temperature of 80°C. The heat treatment significantly improved the mechanical performance of all the parts injected in this study under different processing conditions.

Resumen El grado de calidad de piezas fabricadas por inyección de termoplásticos se puede establecer por el peso del producto, apariencia y mínimos defectos. Adicionalmente, las condiciones del proceso de inyección pueden inducir un efecto en el desempeño mecánico de las piezas inyectadas, donde los esfuerzos residuales de la pieza inyectada generados en el procesamiento pueden promover la formación de grietas o fallas prematuras del producto durante su uso al aplicarle una carga o fuerza externa. El propósito del presente trabajo es evaluar el efecto que genera el procesamiento por inyección en una pieza inyectada en el desempeño mecánico de esta. Para tal fin, se inyectaron probetas bajo diferentes condiciones de proceso y posteriormente estas fueron sometidas a pruebas mecánicas de flexión, algunas piezas fueron llevadas a un tratamiento térmico de recocido “annealing”, con el fin de obtener una relajación molecular que permita reducir sus esfuerzos internos o residuales generados durante el proceso de inyección. Adicionalmente, se hizo una evaluación cualitativa de la distribución de esfuerzos residuales en las piezas inyectadas mediante la técnica de fotoelasticidad, para complementar y validar los resultados de las pruebas mecánicas. Se halló en los resultados de las muestras inyectadas a temperatura de molde de 50 ºC una mayor liberación de esfuerzos residuales de acuerdo con las imágenes de fotoelasticidad analizadas y un mayor porcentaje de incremento en la resistencia a la flexión de estas piezas al aplicar el tratamiento térmico. Lo que podría sugerir una mayor generación de esfuerzos residuales a esta temperatura de molde con respecto a la temperatura de molde recomendada de 80 ºC. El efecto de tratamiento térmico mejora significativamente el desempeño mecánico de todas las piezas evaluadas a las diferentes condiciones de proceso.

Applied Reverse Engineering in Context

Abstract Reverse engineering is applied in multiple contexts. Each context is defined by a group of stakeholders, a set of resources and situations within a specific scope. There are diverse approaches for reverse engineering, however, all they assume that it is done in the context of software production. The aim of this work is to define an approach to recover the design of software products in different contexts. A comparative analysis of reverse engineering approaches was made using the pattern matching technique. To validate obtained results, a case study was carried out in two distinct contexts, the first in an education context to support a teaching-learning process and the second in a software production context to retrieve a software product design. A framework was defined, which includes a descriptive conceptual system and a set of instrumental elements of operational type, which serves to guide the software product design recovery process, based on the context in which this activity is carried out. It is concluded that the defined framework offers a new approach to software design recovery, because it involves the context where the process takes place and hides its complexity from non-expert stakeholders in reverse engineering.

Resumen La ingeniería inversa se realiza en múltiples contextos. Cada contexto está definido por un grupo de participantes, un conjunto de recursos y situaciones que se encuentran dentro de un ámbito específico. Existen múltiples propuestas para realizar ingeniería inversa, sin embargo, todas asumen que se hace en el contexto de la producción de software. El objetivo de este trabajo es proponer un referente para recuperar el diseño de productos software, que pueda ser utilizado en diferentes contextos. Se hizo un análisis comparativo de los enfoques de ingeniería inversa utilizando la técnica de coincidencia de patrones. Para validar los resultados obtenidos se realizó un estudio de caso en dos contextos diferentes, el primero en un contexto de educación para apoyar un proceso de enseñanza aprendizaje y el segundo en un contexto de producción para recuperar el diseño de un producto software. Se definió un marco de referencia conformado por un sistema conceptual descriptivo y un conjunto de elementos instrumentales de tipo operativo, que guía el proceso de recuperación del diseño de productos software, ajustándose a las características del contexto en el que se realiza esta actividad. Se concluye que el marco de referencia definido, ofrece un nuevo enfoque para la recuperación del diseño de productos software, porque involucra el contexto en el que se realiza el proceso y oculta su complejidad a los participantes que no son expertos en ingeniería inversa.

Assessing Water-Use Efficiency and Conservation Programs in the Department of Nariño, Colombia

Abstract. The rational use of water resources has been established as a global goal within the sustainable development goals (SDGs), offering numerous advantages to different stakeholders engaged in the comprehensive management of water resources. Water-use efficiency and conservation programs (PUEAAs, for their Spanish acronym) encompass a range of activities and objectives aimed at fostering the sustainability of water resources. Consequently, monitoring these programs through compliance indicators is of paramount importance, allowing data collection from companies and environmental authorities concerning their administration. This paper examines the implementation of the Law 373 of 1997, specifically focusing on the oversight of the PUEAA at the Department of Nariño from 2015 to 2018. For this purpose, an inventory of municipal terms of reference was compiled for projects developed and executed by water utility companies (ESPs, for their Spanish acronym). In addition, efficiency and effectiveness indicators were employed, and the indicators outcomes were assessed using a compliance matrix. The results indicated that the strategic initiative to reduce losses exhibited the most notable shortcomings in terms of the formulation and oversight of PUEAA within the department (0% compliance). Conversely, another strategic approach to educate and develop environmental awareness regarding the efficient use of water showcased more favorable outcomes in terms of its indicators (compliance exceeding 50%). In conclusion, it is evident that the deficient levels in the indicators stem from the mismanagement and disorganization of PUEAA records, on the part of the environmental authority and users (ESP). This deficiency is attributed to a lack of familiarity with the terms and stipulations outlined in the Law 373 of 1997.

Resumen El uso racional del recurso hídrico está plasmado como una meta global en los objetivos de desarrollo sostenible (ODS), lo cual trae múltiples beneficios a los diferentes actores involucrados en la gestión integral de los recursos hídricos. Los programas de uso eficiente y ahorro del agua (PUEAA) contemplan una serie de actividades y metas que tienen por propósito contribuir a la sostenibilidad del recurso hídrico; de ahí la importancia de hacer un seguimiento a través de indicadores de cumplimiento que permitan recopilar información, tanto de las empresas como de las autoridades ambientales, con relación a su gestión. En este artículo se analiza la aplicación de la Ley 373 de 1997, en lo que se refiere al seguimiento de los PUEAA, en el Departamento de Nariño, durante el periodo 2015 a 2018. Para el desarrollo de esta investigación se realizó un inventario de los términos de referencia municipales de los proyectos formulados y ejecutados por las empresas de servicios públicos de agua (ESP). Se aplicaron indicadores de eficiencia y efectividad y se evaluaron los resultados con una matriz de cumplimiento. Los resultados mostraron que la línea estratégica de reducción de pérdidas presenta las deficiencias más significativas en la formulación y seguimiento de los PUEAA en el departamento (0% de cumplimiento). Mientras que la línea estratégica de educación y sensibilización ambiental para uso eficiente del agua presentó mejores resultados en sus indicadores (cumplimento mayor al 50%). Dentro de las conclusiones se tiene que, los bajos niveles observados en los indicadores están relacionados con la pérdida y falta de organización en la información de los expedientes de los PUEAA, tanto por la autoridad ambiental como por los usuarios (ESP), debido a la falta de conocimiento de los términos y exigencias de la Ley 373 de 1997.

Big data in the business environment: An analysis of its contributions to Competitiveness. A Literature Review

Abstract In the era of Industry 4.0, characterized by transformative technological advancements reshaping manufacturing processes, big data has become a common practice in business intelligence. It encompasses the use of data with advanced analytics techniques and plays an important role in business aspects and customer choice. In this context, the primary goal of this research is to comprehend the relationship between big data and the competitiveness of businesses. The research is based on a review of 83 articles published on the Web of Science in the period 2016 and 2023. Through cluster analysis, four groups of research categories are identified in this area (big data and AI in Industry 4.0, analysis of data for decision-making, big data and business innovation, and Internet of Things as a data source). The practical implications of this research are pertinent to organizational management activities involving innovation processes and decision-making, with direct implications for small and midsize enterprises competitiveness. On a theoretical level, the identified categories provide a framework for future research in understanding the connection between big data and competitiveness in the context of industry 4.0.

Resumen En la era de la Industria 4.0, caracterizada por avances tecnológicos transformadores que dan forma a los procesos de fabricación, el big data se ha convertido en una práctica común en la inteligencia empresarial. Este abarca el uso de datos con técnicas avanzadas de análisis y desempeña un papel importante en los aspectos comerciales y la elección del cliente. En este contexto, el objetivo principal de esta investigación es comprender la relación entre el big data y la competitividad empresarial. La investigación se basa en una revisión de 83 artículos publicados en la Web of Science en el período de 2016 a 2023. A través del análisis de clusters, se identifican cuatro grupos de categorías de investigación en esta área (big data y IA en la Industria 4.0, análisis de datos para la toma de decisiones, innovación empresarial y big data, y el Internet de las cosas como fuente de datos). Las implicaciones prácticas de esta investigación son pertinentes para las actividades de gestión organizacional relacionadas con procesos de innovación y toma de decisiones, con implicaciones directas para la competitividad de las pequeñas y medianas empresas. A nivel teórico, las categorías identificadas proporcionan un marco para futuras investigaciones en la comprensión de la conexión entre el big data y la competitividad en el contexto de la Industria 4.0.

Usefulness of industry 4.0 technologies in smart ports

Abstract Smart Ports focus on developing more competitive processes based on criteria such as costs, time, and information across the entire supply chain with the assistance of Industry 4.0 technologies. This research aims to analyze the use of emerging technologies in Smart Ports through a literature review from the Scopus database until 2022. Bibliometrix and Vosviewer are employed for quantitative analysis, followed by a qualitative approach in an exploratory study to categorize common themes in the addressed publications. The study concludes the rise and development of emerging technology adoption in ports, primarily IoT, Big Data, Blockchain, and Artificial Intelligence. These technologies have contributed to securing and streamlining port logistics processes. There is also a notable emphasis on contributing to environmental sustainability processes through technologies ensuring improvements in port terminals. Key examples of ports incorporating Industry 4.0 technologies include Shanghai, Huanghua, Rotterdam, Hamburg, Barcelona, Salerno, Ravenna, Vancouver, and Los Angeles.

Resumen Los Smart Ports (Puertos Inteligentes) se enfocan en desarrollar procesos más competitivos bajo criterios de costos, tiempos e información alrededor de toda la cadena de suministro con ayuda de las tecnologías pertenecientes a la industria 4.0. La presente investigación, tiene como objetivo analizar el uso de tecnologías emergentes empleadas en Smart Ports mediante consultas de análisis bibliométrico y revisión de literatura de la base de datos Scopus, donde se categorizaron por temáticas comunes. Se concluye el auge y desarrollo de la adopción de tecnologías emergentes en los puertos, principalmente el Internet de las Cosas (IoT), Big Data, Blockchain e Inteligencia Artificial; estas tecnologías han ayudado a que los procesos logísticos portuarios sean seguros y eficientes. También se identifica un énfasis por aportar a procesos de sostenibilidad ambiental, garantizando mediante tecnologías acciones de mejora en las terminales portuarias. Los principales ejemplos que están utilizando tecnologías de industria 4.0 en puertos se ubican en Shanghai, Huanghua, Rotterdam, Hamburgo, Barcelona, Salerno, Rávena, Vancouver y los Ángeles.

Advances in Research on the Improvement of Green Waste Composting in Developing Countries: Experiences from Colombia

Abstract Composting is one of the most applied biotechnological alternatives for the treatment and recovery of green waste (GW). However, its transformation is a challenge, due to the physicochemical characteristics of GWs that affect the process time and product quality. This limits the application of this technology in developing countries such as Colombia. This article presents contributions on the advances in GW composting research, based on results of six years of studies carried out by the authors of this paper. Reflections are addressed on: i) the analysis of the physicochemical quality of the substrates, ii) the evaluation of strategies to improve the process and the quality of the product, and iii) the perspectives on the alternatives implemented so far. The results of the investigations show that the strategies at different scales have been effective in reducing process times (between 43 and 67 days), improving the conditions for sanitizing the material (temperature in thermophilic ranges for a longer time -6 additional days- compared to treatments without strategies) and compliance with product quality standards. The reflection proposes new perspectives to continue with the studies of improvement of GW composting, among which issues associated with the use of co-substrates, additives, and bacterial inoculum are addressed, as well as the evaluation of product quality and employment of optimization tools in GW composting. These studies help position GW composting as a suitable option for the management of the lignocellulosic fraction present in municipal solid waste (MSW).

Resumen El compostaje es una de las alternativas biotecnológicas más aplicadas para el tratamiento y valorización de los residuos verdes (RV). Sin embargo, su transformación es un reto, debido a las características fisicoquímicas de los RV que afectan los tiempos del proceso y la calidad del producto. Esto limita la aplicación de esta tecnología en países en desarrollo como Colombia. Este artículo presenta aportes alrededor de los avances en la investigación del compostaje de RV, con base en resultados de seis años de estudios realizados por los autores. Se aborda una reflexión sobre: i) el análisis de la calidad fisicoquímica de los sustratos, ii) la evaluación de estrategias para mejorar el proceso y la calidad del producto, y iii) las perspectivas sobre las alternativas implementadas hasta el momento. Los resultados de las investigaciones muestran que las estrategias a diferentes escalas han sido efectiva para reducir los tiempos de proceso (entre 43 y 67 días), mejorar las condiciones para la higienización del material (temperatura en rangos termofílico por mayor tiempo (6 días adicionales) comparado con tratamientos sin estrategias) y un cumplimiento de los estándares de calidad del producto. La reflexión propone nuevas perspectivas para continuar con los estudios de mejoramiento del compostaje de RV, entre los que se abordan temas asociados a uso de co-sustratos, de aditivos, de inóculos bacterianos, así como la evaluación de la calidad del producto y el empleo de herramientas de optimización en el compostaje de RV. Estos estudios ayudan a posicionar el compostaje de RV como una opción adecuada para el manejo de la fracción lignocelulósica presente en los residuos sólidos municipales (RSM).