Técnicas de Reducción de Orden de Modelo Aplicadas a la Simulación de Substratos Multicapa con Modelos Semi-Analíticos (eMOR)

La tendencia hacia la miniaturización y el procesamiento de mayores volúmenes de información en sistemas electrónicos modernos hace necesario el desarrollo de metodologías de diseño cada vez más eficientes, pero a la vez capaz de manejar la complejidad creciente de los sistemas.  En este marco de referencia, los substratos multicapa, tales como empaquetados de circuitos integrados o tarjetas de circuitos impresos (PCB5), son una pieza importante para la integración de componentes heterogéneos en sistemas electronicos.  La densidad de interconexiones en este tipo de substrato puede llegar a ser muy alta en sistemas reales, lo que hace muy difícil predecir el desempeño de estas estructuras a nivel eléctrico y altas frecuencias con herramientas numéricas convencionales.  Poresta razón, en añios reclentes se han desarrollado diversos métodos para la simulación eficiente de substratos multicapas Uno de estos esfuerzos, ejecutado por varios grupos de investigación a nivel universitario e industria, entre ellos en el instituto de Teoria Electromagnética de la Universidad Técnica de Hamburg-  Harburg TUHH), an Alemania, ha permitido desarrollar un método basado en soluciones semianalíticas, con lo cual se puede acelerar la simulación de uso de este tipo de estructuras entre 100 y 1000 veces en comparacion con métodos numéricos de zeneral.  Pese a esto, para problemas practicos.complejos, la gran cantidad de Información resultante Suele hacer difficil su manejo e interpretacion, ademas de que es deseable emplee Eun mas a eficiencia numérice con e fin de permitir analisis raoidos y la exploracion del espacio de diseño.

En este proyecto se busca, en cooperación con la Universidad Técnica de Hamburg- Harburg, explorar métodos de reducción de orden de modelo ("model order reducción" MOR) para su aplicación en la metodología de simulación semianalítica para substratos multicapa, con el fin de  simplificar el manejo de resultados grandes y mejorar la eficiencia del procedimiento como tal.  Como metas se plantea elegir las técnicas MOR adecuado para el problema a resolver, definir los puntos en el flujo de simulación dónde aplicarlas y desarrollar una estrategia de prueba que permita determinar las ventajas y desventajas de introducir estas tecnicas.

Desde el 2001 el Observatorio Vulcanológico y Sismológico de Costa Rica (Ovsicori) venía realizando investigaciones y monitoreo sobre la brecha sísmica en Nicoya. Con este fin se estableció una red de monitoreo geodinámico en la península de Nicoya.

Las predicciones se cumplieron con el terremoto de 7,6° del 5 de septiembre del 2012 registrado a las 8:42a.m. El procesamiento tomado con las estaciones GPS mostraron que el deslizamiento en la falla alcanzó 1.85 metros de aproximadamente 4 metros de deslizamiento potencial que existía bajo la Península.

El proyecto consiste en tomar los datos de las estaciones de GPS de estos años y realizar con ellas una animación en 3 dimensiones de los movimientos ocurridos. El resultado se podrá observar en detalle en las instalaciones de iReal de modo tridimensional, pudiendo hacer acercamientos o análisis virtualmente desde todo punto de vista, también es posible generar pequeñas animaciones en forma de vídeo que pueden ser publicadas en los medios de comunicación.

El desarrollo de sistemas informáticos que tomen decisiones como expertos humanos en un ámbito particular con base en información, es un reto científi co/ tecnológico según el contexto y en motores eléctricos estos sistemas son prácticamente inexistentes. El proyecto SEMAT busca el desarrollo de un sistema experto que pueda diagnosticar motores el ectricos con la nalidad de mejorar la competitividad de la industria nacional. Para el desarrollo del sistema experto, este proyecto ha desarrollado una bancada de pruebas automatizada para someter los motores en estudio a distintas pruebas (casos). Adem as se ha desarrollado y programado el software de captura y análisis de datos, también se realizaron más de 60 pruebas a motores con base a un dise~no de experimentos factorial con la idea de estudiar sus distintos comportamientos. Adicionalmente, se aporta un modelo térmico y se trabajo con distintos tipos de algoritmos basados en metaheurísticas con la nalidad de encontrar soluciones al modelo. Sin embargo, los resueltos encontrados no permitieron ser implementados para el desarrollo del motor de inferencia del sistema experto basado en los parámetros de los modelos térmicos. Ante dicha problemática se aporta la de fición de nuevos indicadores que son calculados a partir de la potencias desperdiciadas en los motores. Dichos índices son calculados en tiempo real y almacenados por la aplicación informática. El prototipo de sistema experto utiliza como motor de inferencia una red neuronal tipo feed-forward. Dicha red fue entrenada con distintos casos (experimentos) y los resultados indican que a partir del monitoreo de los índices es posible realizar el diagnóstico del motor tanto en su transitorio térmico como en su estado estable. Esto es sumamente robusto en el sentido que el motor puede ser diagnosticado en sus primeros minutos de operación y no requiere que alcance su estabilidad térmica. Finalmente el prototipo fue comparado con el equipo comercial, encontrando que el sistema detecta un fallo más que los detectados por el sistema comercial, es decir el sistema comercial no es capas de detectar sobrecargas térmicas, lo que si realiza el sistema basado en redes neuronales. 

Mejoramiento de las aptitudes académicas de estudiantes de Educación Diversificada de 9 colegios en territorios indígenas Ngäbes, Cabécares y Bribrís

Un grupo de investigadores(as) de la Universidad de Costa Rica (UCR) y del Instituto Tecnológico de Costa Rica (ITCR) se propusieron evaluar las habilidades verbales, cuantitativas, de inteligencia fluida y generales de razonamiento asociadas al perfil de ingreso para el acceso a la educación superior en estudiantes de colegios indígenas. Para tal propósito se aplicaron las pruebas de admisión de ambas universidades y tres específicas de la UCR a estudiantes que cursaron en el 2011 y 2012 el último año de la educación secundaria de un colegio rural, urbano y de los pueblos indígenas Bribri, Brunca, Cabecar y Ngöbe. Es un estudio de tipo exploratorio, descriptivo y correlacional, basado en técnicas de recolección y análisis de datos cuantitativos y cualitativos. En general, los promedios obtenidos por los estudiantes autoclasificados como indígenas fueron relativamente más bajos en las distintas pruebas y, particularmente, aquellos que provenían de colegios indígenas y tenían extra edad estaban en desventaja con respecto a los dos grupos de control (urbano y rural). También se encontraron evidencias de validez de criterio entre la prueba de razonamiento de figuras y ambas pruebas de admisión, así como entre la prueba de Expresión Escrita y la de admisión de la UCR. A partir de hallazgos de este proyecto se logró generar algunas recomendaciones para establecer un futuro programa alternativo de admisión dirigido a estudiantes indígenas, que contribuyan a incrementar el acceso y éxito de estos jóvenes en la educación superior estatal de Costa Rica. 

La influencia que tiene el relieve del territorio del país sobre el movimiento de los vientos es muy notable. Las barreras naturales, como las montañas que conforman las cordilleras de Costa Rica modifican el flujo del viento y definen la distribución de la humedad y la variación de otras magnitudes físicas en las distintas regiones del país. El objetivo del proyecto fue desarrollar skyGraph, una herramienta para visualizar cada una de las componentes del viento en tres dimensiones y su interacción con la superficie de Costa Rica. Por la experiencia del grupo iReal en la visualización de datos científicos, ya se contaba con un sistema para visualizar la geografía 3D de Cota Rica, gracias a la colaboración con el laboratorio PRIAS-CeNAT. Sin embargo, este nuevo proyecto nos obligó (por la gran cantidad de datos) a migrar todo el sistema a uno nuevo sobre la base de C++, utilizando la biblioteca OpenFrameworks . Para la elección de la base de datos se tomó en cuenta que la fuente de información más confiable para conocer la velocidad del viento son los datos de las estaciones meteorológicas, ya que son mediciones directas de la magnitud y dirección del viento. Sin embargo, estas estaciones requiere de una gran inversión económica y en capital humano para garantizar su funcionamiento de manera correcta. Por esta razón no existen muchos puntos en el país en los cuales se generen datos confiables para monitorear el movimiento de la atmósfera sobre Costa Rica. Debido a esta situación se decidió, en conjunto con el Centro de Investigaciones Geofísicas, Universidad de Costa Rica (CIGEFI), utilizar datos provenientes de modelos computacionales mediante el proceso de re-análisis. Este método utiliza mediciones directas, observaciones satelitales y modelos teóricos de predicción para generar un set de datos uniformes que cumplan las ecuaciones de movimiento planteadas, las que funcionan también a modo de validación. Estos datos permiten un primer acercamiento a la visualización de las corrientes sobre Costa Rica en distintas capas de la atmósfera y al análisis de su relación con el relieve del territorio. En conjunto con los científicos de CIGEFI se establecieron las necesidades que el sistemas debía satisfacer y en un proceso de constante retroalimentación se desarrolló skyGraph. Herramienta que permite la visualización de vientos en 11 niveles de altura (capas isobáricas), durante 12 meses y con la posibilidad de establecer perfiles de datos en cualesquier zona del país. 

El proyecto genera una visualización del cambio de la linea costera de Costa Rica en los últimos 30 años. Los datos se recogen de imágenes satelitales producto del programa satelital financiando por los Estados Unidos y administrado por la NASA llamado LANDSAT. Estas imágenes son adquiridas, recompuestas y analizadas por un investigador en la Agencia Espacial Alemana (DLR por sus iniciales en alemán) y puestas a disposición del proyecto para que sean visualizadas en conjunto.

Al final, se pretente obtener una visualización que sea capaz de servir de herramienta para contestar: ¿Cuál es la costa que se ha movido más en 30 años? ¿Qué tipo de movimientos ha tenido la línea costera en cada zona? Tembién se pretente obtener la comparación visual con la actividad sísmica de ese período de tiempo.

Modelado de la futura penetración de Vehículos Eléctricos para realizar estudios de eléctricos y ambientales para Costa Rica

La creciente integración de los vehículos eléctricos (VEs) en los sistemas eléctricos de potencia plantea la necesidad de estimar el posible futuro mercado de éstos en las redes eléctricas, y con ello, poder establecer escenarios de análisis para realizar estudios de cargabilidad, flujos de potencia, estabilidad entre otros. Por esta razón, el siguiente trabajo de investigación propone un modelo de predicción de futuros mercados de vehículos eléctricos en el Sistema Eléctrico Nacional (SEN) en cada una de las barras de la red eléctrica, y de esta manera se podrá modelar condiciones de la red ante una alta penetración de VEs calculados a partir de una metodología con sustento matemático. La metodología considerará variables: técnicas como el crecimiento de la demanda eléctrica, socioeconómicas como crecimiento vehicular, económicas tales como índices al consumidor, PIB, inflación entre otras. No cabe duda, que este tipo insumos será de vital importancia para los planificadores del SEN, economistas, mercadólogos, entre otros. Se planteará por lo tanto un modelo híbrido Markov-MonteCarlo o similar para la predicción de mercados futuros de vehículos eléctricos ante un mercado en creciente desarrollo y auge.

Sistemas electrónicos modernos cuentan con múltiples interfaces para comunicarse tanto a nivel intra como inter sistema, las cuales deben trabajar a altas velocidades para poder cumplir con las demandas de desempeño y funcionalidad que impone el mercado electrónico contemporáneo. En el campo de aplicación de dispositivos médicos, esta funcionalidad es crítica debido a la necesidad de poder exportar en una forma eficiente y segura los datos de pacientes que estos sistemas recopilan, además de su monitorización constante para garantizar un buen funcionamiento. La cantidad de aplicaciones también se ha multiplicado con el advenimiento de sistemas de monitoreo personales, dispositivos médicos implantables (IMDs) y vestibles (“wearables”).

Fortalecimiento de las competencias lingüísticas en inglés de los asociados de la Cooperativa Agroturística y de Servicios Múltiples de San Ramón de la Virgen de Sarapiquí, R.L. (Cooproturs, R.L.)