Imagen con fines ilustrativos
Dic 2015
Unidad Coordinadora

Personas investigadoras

Nombre completoRolEscuela
Manuel Murillo TsijliCoordinadorMatemática

El proyecto se asume como parte de una trayectoria de trabajo interinstitucional, para  mejorar la educación y apoyar la divulgación de la matemática. La meta es generar una apropiación social de la matemática en la población; mediante productos y eventos para diferentes públicos que fomente el aprendizaje formal e informal de la matemática.

Los componentes principales son:

  1. El Festival Internacional de Matemática  (para educadores) que se realiza cada  dos años y que  se quiere abrir a un público más amplio. 
  2. Programas radiales y podcasts de Matex1minuto.
  3. Un Museo Viajante de Ciencias y Matemática.

Generar una apropiación social de la matemática en la población; mediante productos y eventos para diferentes públicos que fomente el aprendizaje formal e informal de la matemática.

Imagen con fines ilustrativos
Dic 0206
Unidad Coordinadora

Persona investigadora

Nombre completoRol
Geovanni Figueroa MataCoordinación

La Nosemiasis es una enfermedad causada por el microsporidio Nosema sp.  (Microspora, Nosematidae), el cual afecta el tracto digestivo de las abejas adultas (Bailey y Ball, 1991). Anteriormente, se consideraba que la Nosemiasis en abejas melíferas, Apis mellifera, era causada por Nosema apis; mientras que la abeja asiática, Apis cerana, era infectada por Nosema ceranae (Higes et al., 2006).

Actualmente se ha determinado la presencia de N. ceranae en abejas melíferas en diferentes países europeos (causando serios problemas), relacionándola como una de las principales causas del Sindrome de Despoblamiento de la colmena (SDC) (Higes et al., 2005).  Recientemente, determinamos la presencia de N. ceranae en Costa Rica, afectando diferentes zonas apicolas.  Reportes sobre la presencia de Nosema en abejas meliferas en Costa Rica, son aislados (Calderón et al., 2008).  El Laboratorio de Patologia Apicola del Centro de Investigaciones Apicolas Tropicales (CINAT), ha venido analizando la incidencia de enfermedades, especificamente de Nosema, en abejas adultas.  Actualmente la identificación y el contenido se realizan observando las esporas de Nosema al microscopio.  Este procedimiento es laborioso, y además es importante la experiencia de la persona que observa la muestra (Calderón y Ramirez, 2010).

La detección de esporas de Nosema mediante análisis automático de imágenes será una herramienta de análisis que facilitará el estudio del microsporidio Nosema spp.  El principal objetivo será desarrollar un sistema inteligente que permita la detección y el conteo de esporas de Nosema en muestras procesadas de abejas africanizadas. Lo anterior permita conocer de manera más amplia la relación hospedero-parásito entre Nosema y abejas africanizadas a partir del procesado de videos digitales.

Visualización de placas tectónicas: iReal 3.0
Dic 2016
Unidad Coordinadora
Unidad participante

Investigadores

Nombre completoParticipación
Jorge Mauricio Monge-FallasCoordinador
Franklin Hernández-CastroInvestigador
David Segura-SolísInvestigador

El Observatorio Vulcanológico y Sismológico de Costa Rica (Ovsicori) está recogiendo datos de la actividad sísmica en nuestro país desde 1984, con los años el observatorio se ha ido actualizando y mejorando. Para el día de hoy se cuenta con 30 años de recolección de datos, la mayoría de los cuales son accesibles en forma digital. Muchos de estos datos históricos, almacenados en forma de hipocentros (latitud, longitud y profundidad) son generados por el roce o deslizamiento de puntos de acumulación de energía entre las placas tectónicas.

Es posible filtrar los datos en función de su profundidad, de este modo, hipocentros de menos de 70 km se pueden considerar causados por fallas locales y en general hipocentros de entre 70 y 300 km de profundidad se consideran en su mayoría causados por deslizamientos entre placas tectónicas. La idea general del proyecto consiste en tomar los datos almacenados en estos 30 años y tratar de filtrar los datos de tal modo que representen en buena medida la definición tridimensional de las placas tectónicas que convergen en nuestro país. Después, usar el cave de iReal para generar una visualización inmersiva y tridimensional de las placas tectónicas en nuestro país y con ella hacer análisis detallados de la geometría de las mismas y cómo esta influye en el comportamiento sísmico de la zona.

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Coordinador

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Técnicas de Reducción de Orden de Modelo Aplicadas a la Simulación de Substratos Multicapa con Modelos Semi-
Ene 2016
Unidad Coordinadora

Investigadores

Nombre completoParticipación
Luis Ernesto Carrera RetanaCoordinador

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.

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Coordinador

Teléfono: 
Nicoya Virtual
Dic 2016
Unidad Coordinadora
Unidad participante

INVESTIGADORES

NombreParticipación
Franklin Hernández-CastroCoordinador
Jorge Mauricio Monge-FallasInvestigador
David Segura-SolísInvestigador

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.

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Dic 2016
Unidad participante

Personas investigadoras

Nombre completoRolEscuela
Osvaldo Guerrero CastroCoordinadorElectromécanica
Luis Diego Murillo SotoInvestigadorElectromécanica
Geovanni Figueroa MataInvestigadorMatemática
Cindy Calderon ArceInvestigadoraMatemática
Luis Ernesto Carrera RetanaInvestigadorMatemática
Juan Pablo Arias CartínInvestigadorElectromécanica

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. 

Desarrollar un Sistema Experto para la detección y diagnóstico de faltas en motores trifásicos de inducción mediante el monitoreo asistido de variables, empleando un modelo térmico.
Objetivos específicos:
1. Establecer las condiciones de experimentación para obtener los modelos térmicos en motores eléctricos de hasta 5 hp.
2. Caracterizar las señales de funcionamiento de motores eléctricos de distintas potencias sin faltas inducidas.
3. Caracterizar las señales de funcionamiento de motores eléctricos de distintas potencias con faltas inducidas.
4. Evaluar escalamiento entre modelos y generalidad para otros motores.
5. Desarrollar un paquete de simulación basado en un modelo térmico que permite detectar faltas en los motores eléctricos.
6. Integrar un sistema de razonamiento basado en casos parametrizable para diagnosticar las faltas en los motores.
7. Comparar la detección de las faltas empleando prototipo de SEMAT y equipo comercial.
  1. Establecer las condiciones de experimentación para obtener los modelos térmicos en motores eléctricos de hasta 5 hp.
  2. Caracterizar las señales de funcionamiento de motores eléctricos de distintas potencias sin faltas inducidas.
  3. Caracterizar las señales de funcionamiento de motores eléctricos de distintas potencias con faltas inducidas.
  4. Evaluar escalamiento entre modelos y generalidad para otros motores.
  5. Desarrollar un paquete de simulación basado en un modelo térmico que permite detectar faltas en los motores eléctricos.
  6. Integrar un sistema de razonamiento basado en casos parametrizable para diagnosticar las faltas en los motores.
  7. Comparar la detección de las faltas empleando prototipo de SEMAT y equipo comercial.
Imagen con fines ilustrativos
Dic 2017
Unidad Coordinadora
Nombre completoRolEscuela
María Gabriela Roldán VillalobosCoordinadoraMatemática
Tania Elena Moreira MoraInvestigadoraMatemática

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. 

Evaluar en población indígena habilidades verbales, cuantitativas, de inteligencia fluida y generales de razonamiento asociadas al perfil de ingreso para el acceso a la educación superior. 

  1. Estimar el grado y la naturaleza de algunas de las principales desventajas educativas que enfrenta la población indígena para ingresar a la educación superior.  
  2. Recolectar evidencias de validez de las Pruebas de Aptitud Académica de la Universidad de Costa Rica y del Instituto Tecnológico de Costa Rica y de las Pruebas Específicas de la Universidad de Costa Rica en la población indígena.  
  3. Diagnosticar los niveles de desempeño de estudiantes indígenas de educación diversificada en las áreas de habilidades generales de razonamiento, verbal, cuantitativa e inteligencia fluida.  
  4. Identificar estudiantes indígenas de la educación diversificada que presentan, de acuerdo con las pruebas, evidencias de potencial académico para acceder a la educación superior.  
  5. Generar recomendaciones a las autoridades universitarias para establecer un programa alternativo de admisión dirigido a estudiantes indígenas, incluyendo los necesarios apoyos pedagógicos, económicos y socio-culturales 

Por tipo de colegio, se concluye que las puntuaciones obtenías por estudiantes autoclasificados como indígenas son menores que las obtenidas por estudiantes autoclasificados como no indígenas (exceptuando, la Prueba EE donde la situación es contraria). Para las pruebas PAA-TEC, PRF y HC, existen diferencias significativas en las puntuaciones promedio obtenidas por estudiantes autoclasificados como indígenas y no indígenas, mientras que en las pruebas PAA-UCR y EE las diferencias no son reveladoras estadísticamente. 

Finalmente, de acuerdo con los análisis, se denota que existe un grupo pequeño de estudiantes autoclasificados como indígenas que se encuentran por encima del percentil 75 en más de tres de las pruebas aplicadas (es decir, sus puntuaciones obtenidas hacen que se ubiquen en el 25% más alto del total de puntajes dentro de su grupo), lo cual podría ser una evidencia de estudiantes indígenas con potencial académico para acceder a la educación superior. 

Skygrap: Visualización de Vientos en Costa Rica (iReal 4.0)
Dic 2018
Unidad Coordinadora
Unidad participante

Investigadores

Nombre completoParticipación
Franklin Hernández-CastroCoordinador
Jorge Mauricio Monge-FallasInvestigador
David Segura SolísInvestigador

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 Objetivo General del proyecto fue: “Desarrollar una visualización del movimiento de los vientos en el país con filtros de tiempos y altura.” El proyecto no solo cumplió se objetivo sino que fue más allá al adicionar herramientas que no estaban previstas como la animación de los datos durante todo un año y la posibilidad de observar los datos en zonas específicas a partir de los perfiles de datos. El grupo de científicos del CIGEFI se mostraron muy satisfechos por el modo en que la herramienta los puede ayudar al análisis de datos en su trabajo diario. De la iniciativa se han propuestos muchas otras ideas para continuar ayudando a entender mejor los datos del clima. El siguiente proyecto, ya en marcha, será la visualización de la trayectoria de todos los huracanes de la Cuenca del Caribe en los últimos 30 años, correlacionando los datos con las zonas de precipitaciones más fuertes en las misma fechas. El grupo iReal se siente muy complacido de poder seguir contribuyendo a la comunidad científica del país con herramientas que contribuyan con su trabajo y por lo tanto a una mayor compresión del comportamiento de nuestro país en aspectos tan importantes como el clima o la actividad sísmica. 

Contactos

Coordinador

Teléfono: 
Imagen con fines ilustrativos
Dic 2020
Unidad Coordinadora
Unidad participante

Puntarenas: Estudio del Movimiento de la Linea Costera de Costa Rica en las ultimas tres decadas.

Equipo de Trabajo

Nombre completo
Rol
Escuela
Franklin Hernández Castro
Coordinador
Diseño Industrial
Jorge Monge Fallas
Investigador
Matemática
David Segura Solís
Investigador
Diseño Industrial

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 obtendrá una visualización que sea capaz de servir de herramienta para contestar las preguntas objetivo sobre el tema, cuál es la zona costera que se ha movido más en 30 años?, qué tipo de movimientos ha tenido la línea costera en cada zona? y su comparación visual con la actividad sísmica de ese período de tiempo. 

En el año de ejecución del proyecto con horas reconocimiento se obtuvo una aplicación que permite tomar una imagen geotiff y seleccionar la banda que se desea extraer, dando como resultado un nuevo mapa raster con la información seleccionada. Además se obtuvieron capas raster de la línea costera desarrollados digitalmente por el Dr. Edgar Ortíz Malavassi y colaboradores y la línea de mojones elaboradas por Instituto Geográfico Nacional (IGN). Ambas permitirían una validación para la visualización resultante.

Este proyecto pretende tener una visión integral de cómo han cambiado las costas de nuestro país en los últimos 30 años y comparar este cambio con los datos de fenómenos sísmicos y los de fenómenos climáticos extremos (como los huracanes), todos datos ya en manos del grupo de investigación iReal .