Revista Ingenierías Universidad de Medellín

Editorial

Quantitative analysis on the geomorphology influence in slope stability

Resumen La ocurrencia de deslizamientos está relacionada con unos factores que condicionan y otros que detonan los procesos de remoción en masa. Este trabajo contribuye a cuantificar la influencia de la geomorfología en la estabilidad de taludes como factor condicionante por medio de un análisis basado en el método de elementos finitos con un modelo constitutivo elastoplástico. Los análisis se realizaron a través de la simulación numérica de 9 modelos de taludes en tres dimensiones. Se obtuvo la variación espacial del tensor de esfuerzos y sus componentes por medio de las invariantes donde se refleja la influencia de la geoforma y el régimen de flujo en la estabilidad. Finalmente se calcula un indicador de falla potencial que cuantifica de manera unificada la influencia del esfuerzo de confinamiento y los esfuerzos de corte en el talud para determinar zonas de mayor susceptibilidad a la falla.

Abstract Landslide occurrence is associated with some conditioning factors and triggering landslide processes. This research contributes to quantify the influence of geomorphology as a conditioning factor in slope stability, via analysis based on a finite element method with an elastoplastic constitutive model. The analysis performs through a numerical simulation with nine three-dimensional slope models. The spatial variation of the stress tensor and its components were obtained by the invariants that reflect the influence of the geoform and flow regime in slope stability. Finally, the authors calculated an index potential failure that quantifies, in a unified manner, the influence of the confinement pressure and shear stress in the slope to determine a susceptibilty failure area.

Assessment of steel reinforcement ratios of concrete walls for energy dissipation categories defined by nsr-10 code

Resumen La mayoría de ingenieros estructurales en Colombia están interesados en evaluar la variación de las cantidades de refuerzo de muros de concreto cuando estos se diseñan para cumplir con requisitos de categorías de disipación de energía superiores a las exigidas por la NSR-10. Por tanto, en este artículo se comparan y discuten las cuantías de acero de refuerzo obtenidas del diseño de muros en concreto reforzado de dos edificios para vivienda en sistema de construcción industrializado. Los dos edificios son de distinto número de pisos, diseñados con base en distintas categorías de disipación de energía, y están localizados en diferentes zonas de amenaza sísmica. Los resultados obtenidos demostraron que, para edificios de mediana altura localizados en zona de amenaza sísmica intermedia y utilizando desplazamientos de diseño cercanos a la deriva máxima permisible, se puede generar un ahorro en la cantidad de refuerzo cuando el diseño estructural se realiza utilizando los requisitos de la categoría DES en lugar de aquellos de la categoría DMO.

Abstract Most structural engineers in Colombia are interested in assessing the variation of reinforcement quantities of concrete walls when designed for fulfilling requirements of categories of energy dissipation, higher than those required by nsr-10. This paper compares and discusses the steel reinforcement ratios obtained from the design of reinforced concrete walls of two housing buildings having an industrialized construction system. The two buildings have different number of stories, were designed based on different categories of seismic behavior, and are located in different seismic hazard zones. Results obtained in this study demonstrated that, for high-rise building located in intermediate seismic hazard zone and using design displacements close to the allowable drift ratio, savings in the reinforcement quantities can be obtained when structural design is carried out using requirements of des category instead of those of dmo category.

Analysis of the influence of signal compression techniques for voice disorder detection through filter-banked based features

Resumen En este artículo se comparan los resultados de utilizar señales de voz comprimidas frente a señales de voz sin comprimir para detectar de forma automática anomalías vocales. Las técnicas de codificación y compresión de voz usadas en este estudio son las mismas que se utilizan de forma estándar en los sistemas de telefonía fija, móvil e IP, y las técnicas de caracterización y clasificación usadas también están dentro de las más utilizadas para la detección automática de anomalías de voz. Los resultados obtenidos permiten concluir que es posible utilizar señales de voz comprimidas para detección automática de patologías vocales sin detrimento en el porcentaje de acierto en el diagnóstico, lo que haría posible la implementación de sistemas de telediagnóstico automático de patologías vocales.

Abstract: This paper compares the results of using compressed voice signals versus uncompressed speech signals to automatically detect voice abnormalities. Coding techniques and voice compression used in this study are the same as those used by default in the fixed, mobile and ip telephony systems, and techniques of characterization and classification used are also among the most used for detecting automatic speech abnormalities. The results obtained indicate that it is possible to use compressed voice signals for automatic detection of vocal pathologies without compromising the success rate in the diagnosis, which would make the implementation of automatic remote diagnosis of vocal pathologies possible.

Calculation and Prediction of Fugacity and Activity Coefficients in Binary Mixtures, using a Self-Regulated Fretwidth Harmony Search Algorithm

Abstract This research article proposes the use of a novel variant of the HS algorithm (harmony search), i.e. SFHS (self-regulated fret width harmony search algorithm), for calculating and predicting fugacity and activity coefficients in binary mixtures. Parameter selection was carried out based on preliminary results with different standard test functions. Different previously reported systems were selected, at 25 ° C and 40 ° C, and at low and moderate pressure levels. Moreover, two solutes were selected: carbon dioxide and ethane. Different solvents, both polar and nonpolar, were selected with comparative purposes. Activity and fugacity coefficients were calculated using the Redlich-Kwong state equation and Lewis rule, along with the sfhs algorithm, assuming both solutes in vapor phase. Consistency of the activity coefficients was analyzed by the Redlich-Kister strategy. Results were very close to those found experimentally by other authors, and most of them did not differ in more than one percentage unit.

Resumen El presente artículo de investigación propone el uso de la nueva variante del algoritmo hs (Harmony Search), esto es, el sfhs (Self-Regulated Fretwidth Harmony Search Algorithm) para el cálculo y predicción de coeficientes de fugacidad y actividad en mezclas binarias. La selección de los parámetros de ejecución del algoritmo sfhs se realizó con base en pruebas preliminares con diferentes funciones de prueba estándar. Se seleccionaron sistemas previamente reportados en la literatura, a 25 ºC y 40 ºC, y a presiones bajas y moderadas. Adicionalmente, se seleccionaron dos solutos diferentes: dióxido de carbono y etano. Se tomaron diferentes solventes, polares y no polares, con propósitos comparativos. Los coeficientes de actividad y fugacidad se calcularon utilizando la ecuación de estado Redlich-Kwong y la regla de Lewis, junto con el algoritmo sfhs para los dos solutos en fase vapor. La consistencia de los coeficientes de actividad se analizó mediante la estrategia de Redlich-Kister. Se obtuvieron resultados muy cercanos a los encontrados experimentalmente por otros autores y en su mayoría, no difirieron en más de una unidad porcentual.

Towards an activity taxonomy (ATx) from separation of concerns in use case modeling

Resumen Los casos de uso (CU), tradicionalmente, han sido utilizados por equipos de desarrollo de software como una herramienta técnica y administrativa. Desde cada una de estas perspectivas, es necesario tener un conjunto de atributos a gestionar, ya que la infor- mación que se captura para el desarrollo de un producto software contiene información tanto del sistema, como de la organización. Si toda esta información pretende ser cap- turada a través de los CU, probablemente, lo que resulta es un aumento significativo de la complejidad de su especificación, lo cual genera cierto nivel de confusión a la hora de utilizarlos. En este trabajo nos proponemos la separación de elementos de negocio y técnicos, al momento de elaborar CU, usando la TxA. Presentamos la TxA en el modelado con CU para reducir su complejidad y principalmente para incrementar su efectividad y utilidad en lo que tiene que ver con la interacción humano computador.

Abstract Use cases (UC) have traditionally been applied by software development teams as a technical and administrative tool. From each of these pers- pectives, it is necessary to have a set of attributes to manage, because the information taken for the development of a software product contains information from both the system and the organization. If all this infor- mation is intended to be captured through the uc, probably what results is a significant increase in the complexity of its specification, which creates some level of confusion when using them. In this paper we propose the separation of business and technical elements, when drafting uc, using the ATx. We are introducing the ATx in modeling with uc to reduce its complexity and mainly to increase their effectiveness and usefulness in what has to do with the human computer interaction.

Lean construction LC under lean thinking

Resumen Lean Construction es una filosofía que cambia el pensamiento tradicional de trabajo en el sector construcción por medio de sistemas de gestión innovadores fundamentados en análisis de pérdidas, planificando las actividades con el objetivo de mejorar la productividad en la construcción, eliminando actividades que no aportan para el resultado de la obra. El pensamiento LEAN está constituido por técnicas implementadas en la empresa Toyota para minimizar los desperdicios en la cadena productiva y aumentar el valor de los productos. Este artículo de revisión propone la aplicación del pensamiento LEAN en procesos del sector construcción y se ilustra con un ejemplo tomado de un proceso real que puede ser parte de la interventoría.

Abstract Lean Construction is a philosophy that changes the traditionalist thought in the construction area through innovative management systems based on the analysis of waste, planning activities in order to improve productivity at construction, eliminating activities that do not contribute to the result of the work. Lean Thinking techniques are implemented in Toyota enterprise to minimize waste in the supply chain and increase the value of the products. This review article shows the application of lean thinking processes at the construction area, illustrated with an example taken from a real process that may be part of supervision.

Towards a 3D modeling of brain tumors by using endoneurosonography and neural networks

Abstract Minimally invasive surgeries have become popular because they reduce the typical risks of traditional interventions. In neurosurgery, recent trends suggest the combined use of endoscopy and ultrasound (endoneurosonography or ENS) for 3D virtualization of brain structures in real time. The ENS information can be used to generate 3D models of brain tumors during a surgery. This paper introduces a methodology for 3D modeling of brain tumors using ENS and unsupervised neural networks. The use of self-organizing maps (SOM) and neural gas networks (NGN) is particularly studied. Compared to other techniques, 3D modeling using neural networks offers advantages, since tumor morphology is directly encoded in synaptic weights of the network, no a priori knowledge is required, and the representation can be developed in two stages: off-line training and on-line adaptation. Experimental tests were performed using virtualized phantom brain tumors. At the end of the paper, the results of 3D modeling from an ENS database are presented.

Resumen Las cirugías mínimamente invasivas se han vuelto populares debido a que implican menos riesgos con respecto a las intervenciones tradicionales. En neurocirugía, las tendencias recientes sugieren el uso conjunto de la endoscopia y el ultrasonido, técnica llamada endoneurosonografía (ENS), para la virtualización 3D de las estructuras del cerebro en tiempo real. La información ENS se puede utilizar para generar modelos 3D de los tumores del cerebro durante la cirugía. En este trabajo, presentamos una metodología para el modelado 3D de tumores cerebrales con ENS y redes neuronales. Específicamente, se estudió el uso de mapas auto-organizados (SOM) y de redes neuronales tipo gas (NGN). En comparación con otras técnicas, el modelado 3D usando redes neuronales ofrece ventajas debido a que la morfología del tumor se codifica directamente sobre los pesos sinápticos de la red, no requiere ningún conocimiento a priori y la representación puede ser desarrollada en dos etapas: entrenamiento fuera de línea y adaptación en línea. Se realizan pruebas experimentales con maniquíes médicos de tumores cerebrales. Al final del documento, se presentan los resultados del modelado 3D a partir de una base de datos ENS.

A proposal for standardized data models and exchange information protocols applicable in centralized metering systems

Resumen En Latinoamérica las estrategias de reducción de pérdidas no técnicas de energía han impulsado la implementación de los sistemas de medición centralizada (SMC). Los SMC, además de incluir las funciones básicas de un sistema AMI, se caracterizan por integrar la medida de múltiples usuarios dentro de una caja diseñada para su instalación en postes, con el fin de restringir el acceso de los usuarios al medidor de energía. En la actualidad la mayoría de los equipos SMC disponibles comercialmente presentan una mezcla de tecnologías, cuyas interfaces y modelos de datos son de carácter propietario, lo que genera un grave problema de interoperabilidad, en parte, originado porque los estándares internacionales están orientados para su aplicación en medidores de energía individuales. Se propone, entonces, en este trabajo un conjunto de estándares al nivel de tecnologías, protocolos de intercambio de información y modelos de datos que pueden ser aplicados en SMC.

Abstract The non-technical energy losses reduction strategies have stimulated the development of centralized metering systems (cms) in Latin America. Furthermore to include ami systems basic functions, the cms embed the measurement of multiple users in a cabinet. To avoid the utility customers getting access to the energy meter, each cabinet is mounted on top of an electrical pole. Currently, the major commercially available cms equipment is setting up with several technologies, which involves owner interfaces and data models. This issue generates an interoperability problem since international standards are based on measurement architectures for the use of individual meters. This paper proposes a set of both information exchange protocols and standardized data models that could be implemented in cms equipments.

Planning and production control in the medium term for textile industry model in a make to order environment

Resumen En el presente artículo se propone una metodología de planeación y control de la producción a mediano plazo para una industria del sector textil en un ambiente make to order. La metodología se basa en dos fases. En la primera fase se desarrolla un modelo de planeación agregada, que permite calcular las cantidades a producir en el taller de confección y la cantidad de prendas a maquilar, de tal forma que se maximice el beneficio total para la industria en el horizonte de planeación. En la segunda fase se plantea un modelo de programación de operaciones cuyo objetivo es secuenciar las cantidades a fabricar en el taller, de tal forma que se minimice el make span. Las dos fases propuestas constituyen una importante herramienta para apoyar la toma de decisiones sobre la gestión de la producción en industrias del sector textil.

Abstract In this paper a methodology for planning and control of production in the medium term is proposed for the textile industry sector in a make to order environment. The methodology is based on two phases arising from the characteristics of the production system. In the first phase, an aggregate planning model, which allows the calculation of quantities produced in the own workshop and the amount to outsource of clothes to work on so that it meets the economic objectives and obtain the greatest benefit for the industry in the planning horizon. In the second stage, an operations programming model is proposed, which aims at producing sequences for the quantities that need to be produced in the workshop so that the make span is reduced. The two proposed phases constitute an important tool to support decision-making on production management in the textile sector.

Improving Rural Early Warning Systems through the Integration of OpenBTS and JAIN SLEE

Abstract Nowadays exists a trend that combines the features of Web 2.0 services and telecommunications services known as Telco 2.0. These converged services have been successfully implemented in early warning systems providing improved agility and flexibility in service delivery. However the deployment of converged services in rural zones of developing countries presents several constraints which do not allow to provide this kind of services, as the unavailability of a Next Generation Network (ngn), absence of advanced technology and lack of investment resources. This paper proposes a jain slee and OpenBTS integration architecture for early warning systems in rural zones. The implemented prototype is evaluated with a specific case study involving the deployment of Telco 2.0 warnings in Colombian coffee plantations which may be affected by coffee rust, one of the most threatening diseases in coffee production.

Resumen Actualmente existe una tendencia que combina las características de los servicios Web 2.0 y los servicios de telecomunicaciones, conocida como Telco 2.0. Estos servicios convergentes se han aplicado exitosamente en sistemas de alertas tempranas, proporcionando mayor agilidad y flexibilidad en la prestación de servicios. Sin embargo, existen varias limitantes que no permiten el despliegue de servicios convergentes en las zonas rurales de países en vía de desarrollo, como la falta de disponibilidad de una ngn (Next Generation Network), la ausencia de tecnología avanzada y la falta de recursos para inversión. Este artículo propone una arquitectura de integración entre jain slee y OpenBTS para sistemas rurales de alertas tempranas. Se evalúa el prototipo implementado con un caso de estudio específico al enviar advertencias Telco 2.0 a los cafeteros colombianos cuyas plantaciones puedan verse afectadas por la roya, una de las enfermedades más peligrosas para la producción de café.