vol. 1 núm. 43 (2024): enero – junio

En este artículo se aborda la modelización y simulación de un DSTATCOM (Compensador Estático Síncrono de Distribución) en conexión shunt para compensar un sistema eléctrico de potencia. La simulación en el software seleccionado determinará el desempeño, la estabilidad, la corrección del factor de potencia y la regulación de tensión en sistemas de distribución trifásicos. El comportamiento del DSTATCOM será probado en simulación ante una condición que afecte la calidad de la energía del sistema

Los chatbots en la educación ofrecen aprendizaje personalizado, retroalimentación instantánea y soporte accesible, mejorando el compromiso y la comprensión de los estudiantes en diversos temas académicos. Este estudio explora el uso de un chatbot, implementado en la plataforma SnatchBot e integrado con Telegram, para asistir a estudiantes universitarios en Programación Orientada a Objetos (POO). El desarrollo del chatbot incluyó la definición de objetivos, diseño de personalidad, selección de herramientas, y la creación de un flujo de conversación mediante procesamiento de lenguaje natural (PLN). Evaluado a través de encuestas, el chatbot, denominado Profe Alex, mejoró significativamente la autonomía de los estudiantes en POO, proporcionando conceptos, cuestionarios y ejemplos de código. Una encuesta mostró que el 90% de los usuarios valoró positivamente la herramienta, confirmando su eficacia en la enseñanza de POO. Los resultados sugieren un potencial significativo de los chatbots como herramientas educativas en ciencias de la computación y apuntan hacia una mayor aplicación de la IA en educación.

Blockchain, una estructura de datos que registra transacciones de manera segura y eficiente destaca el papel fundamental en la creación de plataformas descentralizadas. Esta tecnología emergente está transformando el panorama de la transacción de energía, mejorando la eficiencia, la fiabilidad y la sostenibilidad de los sistemas energéticos. En este estudio se llevó a cabo una Revisión Sistemática de la Literatura (RSL) centrada en las tecnologías empleadas en las transacciones de energía eléctrica. Se consultaron bases de datos especializadas, como Scopus, IEEE, ACM y Google Scholar. Se resalta el papel crucial de la tecnología Blockchain, la cual está siendo ampliamente adoptada gracias a su enfoque en la descentralización y su habilidad para establecer registros inalterables y transparentes. Se detectaron diversos elementos fundamentales en estas operaciones, tales como nodos, contratos inteligentes y algoritmos de optimización, que posibilitan el funcionamiento eficaz y descentralizado de la red, asegurando la seguridad y confiabilidad de las transacciones.

El presente trabajo desarrolló el análisis experimental comparativo de los datos reales de producción de energía de una planta solar fotovoltaica de 72KWn, con simulaciones hechas en PVsyst, PVGIS y SAM. El periodo de medición fue dividido entre marzo de 2021 a febrero de 2022 y de marzo de 2022 a febrero de 2023. Se encontró que la simulación desarrollada en SAM presentó el error cuadrático medio más bajo para todo el periodo de medición en comparación con PVsyst y PVGIS, presentando valores respectivos de  para SAM,  para PVGIS y  para PVsyst. Además, se concluyó que un aumento en la temperatura ambiente puede influir en la producción de un sistema fotovoltaico, asi también el uso de bases de datos ambientales actualizadas, puede resultar en cálculos más precisos de la producción proyectada.

Colombia enfrenta desafíos en el acceso a la educación para personas de bajos recursos, generando limitadas oportunidades laborales y elevados niveles de pobreza. Esta situación contribuye al aumento de morosos en el sector financiero, complicando la identificación de la confiabilidad de los clientes. Este artículo propone una herramienta para estimar la confiabilidad de clientes financieros en Cartagena, Colombia, mediante análisis de sentimientos y lógica difusa, utilizando el patrón iterativo de investigación de Pratt. La herramienta recopila datos del prestamista sobre la percepción de confianza hacia el prestatario y aplica análisis de sentimientos al prestatario a través de una encuesta, los resultados son fuzzificados para determinar los niveles de percepción y se utilizan 36 reglas de inferencia para obtener la confiabilidad del prestatario. Un caso de estudio demostró que la herramienta proporciona una evaluación adecuada de la confiabilidad del cliente financiero, coincidiendo con las entradas y la opinión de un prestamista experto.

(Propósito) La formación de un arquitecto de software es una labor compleja que requiere de una mezcla de experiencia y conocimiento especializado que es difícil lograr en el contexto universitario. Este artículo busca determinar las competencias mínimas que debe lograr un arquitecto de software cubriendo la expectativa de la industria, así como el contexto formativo de las universidades e instituciones de educación superior. (Métodos) Para identificar y documentar estas competencias, se realizó un ciclo de investigación-acción, en el cual se diseñó un estudio basado en encuestas y talleres en el que participaron ingenieros de software de la industria y profesores universitarios que imparten cursos relacionados con el diseño y evaluación de la arquitectura. Para dar contexto al estudio de caso se sitúa de forma específica el problema y se definen las preguntas de la investigación. En paralelo, se realizó una revisión de la literatura para profundizar en el tema de estudio para diseñar adecuadamente los instrumentos del estudio. De acuerdo al propósito y con el contexto literario establecido, se diseñó, ejecutó y reportó el estudio. Finalmente se realizó una reflexión tanto de los resultados como los aprendizajes cerrando el ciclo de investigación-acción. (Resultados) Como primer hallazgo, el estudio arroja un conjunto de 11 competencias esenciales a nivel de arquitectura de software que la industria espera de los egresados de las cuales todas son competencias técnicas y ninguna competencia blanda.  Como segundo hallazgo, el estudio permitió determinar que las universidades en un 16.1% no abordan las competencias obligatorias y en un 11.7% poco se abordan. (Conclusión) La discrepancia entre lo que se enseña en las universidades y lo que la industria de software espera es un problema que se evidencia a través de este estudio. Alinear los cursos de arquitectura de software con los requisitos de la industria es crucial para los planes de estudio de ciencias de la computación, ingeniería de sistemas y programas relacionados. Sin embargo, desarrollar en los estudiantes, las competencias demandadas por la industria, plantea numerosos restos. Conocer las competencias que requiere la industria es el primer paso para crear cursos que ayuden a la empleabilidad de los recién egresados. La identificación de qué competencias se pueden ir incorporando con menor esfuerzo y mayor eficacia permiten trazar una ruta en la que las universidades puedan iniciar ese camino hacia el cubrimiento de las expectativas de la industria de software.

Este documento muestra el proceso de desarrollo y las fases iniciales de prueba de un sistema electrónico diseñado para facilitar la comunicación a través de la web de un dispositivo industrial. El dispositivo industrial opera mediante comunicación Modbus RTU y el sistema emplea el protocolo de telemetría MQTT, el cual está integrado en un microcontrolador de 32 bits. El microcontrolador opera dentro de un marco de sistema operativo en tiempo real, asegurando una gestión eficiente de la comunicación. En el desarrollo del equipo se ha establecido la integración del sistema con un PLC y se ha logrado la validación mediante la utilización de una base de datos integral, scripts de Python y añadiendo capacidades de visualización proporcionadas por una plataforma basada en la web. El prototipo es capaz de leer y modificar de forma remota registros Modbus a través de una interfaz web que mediante una interfaz no sólo permite ajustes de parámetros, sino que también ofrece acceso a los registros históricos de mediciones, mejorando la funcionalidad general del dispositivo industrial.

La autenticación por medio de la biometría facial se ha vuelto fundamental para verificar la identidad de las personas en transacciones en línea, ya que mecanismos clásicos como la autenticación por nombre de usuario y contraseña han demostrado ser poco fiables, ya que los usuarios suelen escoger contraseñas que son fáciles de recordar. Sin embargo, el avance en la fabricación de modelos con materiales como el látex, el aumento en la calidad de las impresiones y la mejora en las resoluciones de las pantallas han exigido que los sistemas de detección de fraude se adapten rápidamente a las nuevas condiciones. El presente trabajo muestra una propuesta para abordar el problema de la detección de ataques de presentación por medio de la extracción del flujo óptico y los puntos de referencia facial y su análisis por medio de una red siamese. Para evaluar el modelo propuesto, se utilizaron tres data sets: Rose-youtu, Replay-attack y Replay-mobile, y las métricas HTER y EER.

La tecnología Blockchain está creciendo a un ritmo acelerado en diferentes entornos. Los contratos inteligentes (SC) son programas descentralizados inmutables para plataformas Blockchain que hacen cumplir, monitorear y ejecutar acuerdos, sin la intervención de un tercero de confianza. Pero, debido a sus especificidades, su desarrollo es un proceso complicado, ya que existen restricciones arquitectónicas de cada plataforma, que los desarrolladores deben comprender. En este trabajo, presentamos una herramienta Model Driven Engineering destinada a la generación de SC para la plataforma de Blockchain Ethereum, para el lenguaje de programación Solidity. Esta herramienta está compuesta de un Metamodelo Especifico de la Plataforma y una Transformación de Modelo a Texto, que permiten generar el código fuente de los SC. También, presentamos una prueba de concepto donde generamos e implementamos un metamodelo, un modelo y desplegamos SC en un entorno sanitario. Los resultados son satisfactorios en cuanto a la sintaxis de los SC generados.

Al desarrollar soluciones IoT se presentan limitaciones en las capacidades de hardware y software. Además, el desarrollador deberá seleccionar la ubicación dentro del ecosistema que mejor se adecua a las necesidades del desarrollo, teniendo tres posibles ubicaciones para el procesamiento: el borde de la red, la niebla y la nube. El presente artículo propone un patrón arquitectónico que permite guiar la selección del punto de despliegue de aplicaciones basadas en algoritmos de inteligencia artificial con base en las necesidades de la solución tecnológica desarrollada. El patrón se obtuvo utilizando como metodología el Patrón de Investigación Iterativa de Pratt. Se usó un ejemplo del mundo real y se aplicó el paso a paso propuesto para demostrar la utilidad del patrón. Se concluyo que la selección de la ubicación del procesamiento debe tener en cuenta las necesidades del usuario final y las limitaciones que se puedan presentar.

Este artículo desarrolla una forma de optimizar la evaluación de pastos utilizando vehículos aéreos no tripulados (UAV) y el análisis de imágenes multiespectrales. La investigación se llevó a cabo en el Municipio de Pamplona, Colombia, con el objetivo de comprender y documentar el crecimiento y evolución del pasto en áreas agrícolas. La metodología utilizada en la investigación incluyó la zonificación del terreno para identificar condiciones favorables para el estudio, de tal manera que se pudiera garantizar que existieran áreas adecuadas para observar el desarrollo del pasto y facilitar el acceso a los instrumentos experimentales. Se destacan aspectos importantes como la obtención de puntos GPS en tierra con el fin de crear polígonos que se disponen como el área de estudio y que permitirán la planificación de vuelos de vehículos aéreos no tripulados (UAV), que dan paso al uso de software de gestión de vuelos autónomos. La adquisición de imágenes multiespectrales se da gracias al uso de cámaras multiespectral incorporadas en el UAV, capaces de registrar información en múltiples bandas espectrales dentro y fuera del espectro visible, como el infrarrojo cercano y el borde de rojo. El análisis estadístico proporcionó una visión detallada de las condiciones agrícolas al revelar correlaciones significativas entre el Índice de Vegetación Normalizado (NDVI) y varios parámetros del suelo como el potasio (K) y el fosforo (P). Este método innovador proporciona datos y visualizaciones precisos que ayudan a tomar decisiones sobre la gestión sostenible de pastos en la región.

El proyecto presenta un innovador prototipo electromecánico destinado a valorizar residuos vegetales mediante la producción automatizada de briquetas. El estudio optimiza parámetros de presión y temperatura, utilizando dispositivos de control como inversores de frecuencia y resistencias eléctricas. La integración de la infraestructura de comunicación Modbus RTU garantiza procesos eficientes y monitorizados. El empleo de un PLC Koyo CLICK y una HMI facilita la ejecución fluida, sentando las bases para futuras innovaciones en generación de energía. La investigación subraya la importancia de la sostenibilidad energética y la reducción de la huella de carbono global mediante la gestión y utilización de biomasa. Los hallazgos destacan la eficacia del prototipo en transformar residuos en energía, optimizando los procesos para aumentar la eficiencia. Las conclusiones del estudio enfatizan el potencial de adopción generalizada de tecnologías similares para abordar desafíos ambientales y promover prácticas sostenibles en la gestión de residuos y la producción de energía.

El objetivo de este trabajo fue determinar el causante de variación de peso de hasta 60g en bolsas de leche en una envasadora aséptica, en el que se analizaron variables que están directamente relacionadas con el peso de las bolsas, en ella se llega a la determinación que el causante es el sellado horizontal con servomotores Festo, el accionamiento y sincronía generada por la comunicación entre PLC y el controlador del servomotor, ya que este sistema fue homologado dado a las afectaciones de orden mundial para la adquisición de equipos tecnológicos; como resultado del hallazgo y corrección del sistema se llegó a obtener una variación de +/-3g en el envasado lo que acorde a los estándares de calidad, los cuales se debió a tiempos de ejecución de rutinas y tiempos de envío de paquetes de datos.

El presente artículo mostrará el modelamiento, desarrollo e implementación de un sistema de control LQR PI-Vectorial para una planta electromecánica de dos ejes de libertad, en este caso un “Ball and Plate”. Un controlador LQR PI-vectorial mejora en gran medida los tiempos de respuesta del sistema, permitiendo de esta forma reducir drásticamente sus errores en estado estacionario y provee una rápida respuesta ante perturbaciones externas aplicadas. Esto es óptimo para esta aplicación pues es necesario tener acciones de control rápidas y precisas que harán que la bola se mantenga en la posición de referencia deseada. Se utiliza para la adquisición de datos un sensor piezoeléctrico resistivo de dos ejes, el cual entrega los datos de la posición actual de la bola a un Arduino Mega que tiene como función aplicar los algoritmos implementados de lectura, para posteriormente enviar las acciones de control necesarias a dos servomotores MG995 que se encargan de alterar la posición de la bola mediante el balanceo de esta en los dos ejes de libertad. Se utiliza el software Matlab y su herramienta de simulación Simulink para la obtención de las distintas constantes del controlador y la simulación del lazo de control.

Este articulo presenta el diseño de una prótesis biónica para miembro superior basado en medidas antropométricas y controlada por señales electromiográficas. La prótesis está diseñada con el objetivo de proporcionar a los usuarios la capacidad de realizar agarres tanto cilíndricos como en forma de pinza, con el fin de contribuir a la reintegración de personas con discapacidad en sus miembros superiores a la vida social y tratar de buscar una independencia total. El diseño mecánico del prototipo se llevó a cabo utilizando el software de Autodesk Fusion 360. El diseño se basó en un enfoque detallado, teniendo en cuenta las necesidades específicas de los usuarios y las características que permitirían un funcionamiento óptimo de la prótesis de bajo coste. Se incorporaron componentes mecánicos, como articulaciones y los sistemas de agarre mencionados previamente, lo que brinda a los usuarios una versatilidad al interactuar con diversos objetos. Como resultado se obtuvo que la prótesis diseñada no supera el 10% de las dimensiones de una mano humana. Finalmente, se presenta la validación del prototipo impreso en 3D utilizando plástico PLA con los dos agarres mencionados y controlados a través de eventos bioeléctricos, utilizando señales EMG.

La propagación de las ondas mecánicas es un fenómeno natural o artificial y se transmite en un medio; su propagación se modela utilizando ecuaciones diferenciales en derivadas parciales, las cuales deben resolverse numéricamente. Las derivadas respecto al tiempo y al espacio se resuelven utilizando una aproximación de segundo orden a través de operadores en diferencias finitas centrados. Debido a que el modelado se realiza en profundidad, los valores de los ejes espaciales se consideran positivos cuando esta aumenta. Considerando además velocidades y esfuerzos dentro de una malla escalonada, la cual tiene en cuenta la deformación generada en el medio debido a los esfuerzos y el impacto de la onda en dicho medio. Este efecto de deformación se analizará matemáticamente teniendo en cuenta los coeficientes de Lamé, dado que el medio por donde se propaga la onda es isótropo. También se analizará reflexión y transmisión de la onda para mirar su comportamiento natural. Puesto que el hecho de que el modelado de la onda es computacional, se hace un tratamiento a las condiciones de estabilidad y dispersión numérica para no obtener resultados erróneos y ser capaces de visualizar la onda con un comportamiento más realista. Los métodos de absorción de borde fueron analizados para evitar la visualización de falsas reflexiones no existentes en el medio elástico.

El proyecto se centra en clasificar con precisión la severidad de los casos de Dengue en Casanare, Colombia, utilizando Machine Learning (ML) y la metodología CRISP-DM. La variable objetivo es “clasificación final”, que categoriza los casos en dengue sin signos de alarma y con signos de alarma. Se probaron varios modelos y técnicas, destacando 'RandomForest' como el más efectivo debido a su alto rendimiento, alcanzando una precisión del 100%. La mejora en la clasificación permitirá una identificación temprana y precisa de la gravedad de los casos, lo que, a su vez, puede mejorar la atención médica y las estrategias de intervención. Se utilizo la base de datos “Casos de Dengue en Casanare por servicio hospitalario, relación tipo de persona, síntomas y estado hospitalario” para respaldar el análisis.

Los sistemas fotovoltaicos (FV) son ampliamente usados en entornos urbanos para producir electricidad. Esas instalaciones FV se diseñan para aprovechar espacios no usados como techos, donde se tienen otros dispositivos instalados (antenas, chimeneas, etc.), por lo que el espacio disponible no es regular. Por lo tanto, se debe diseñar un modelo matemático que tenga en cuenta esas irregularidades en la instalación FV. Este artículo introduce un nuevo modelo para ese tipo de instalaciones PV irregulares, el cual usa una formulación implícita de la característica corriente-voltaje de los módulos, permitiendo de esta forma evitar el uso de cálculos complejos como la función Lambert-W, lo que reduce el tiempo de cálculo. El modelo se basa en un sistema de ecuaciones formulado a partir de las relaciones circuitales de la estructura cruzada, la cual es una candidata ideal para instalaciones FV irregulares. Finalmente, el modelo se valida usando una instalación FV realista, la cual está basada en módulos FV comerciales.

La OMS establece que más del 55% de las muertes en accidentes viales son de usuarios vulnerables, incluyendo un 3% de ciclistas. Aunque los vehículos autónomos pueden detectar objetos y personas en las carreteras, la detección de ciclistas y la predicción de sus movimientos siguen siendo desafíos significativos. Este artículo presenta resultados al comparar las arquitecturas YOLOv7, YOLOv8 y YOLO-NAS para detectar ciclistas urbanos. La metodología garantiza que los detectores se entrenaron bajo las mismas condiciones. Luego, se evaluaron con 111 imágenes de ciclistas utilizando métricas como IoU, precisión y recall. Los resultados destacan ventajas y desventajas en cada arquitectura, lo que sugiere priorizar el tiempo de inferencia o la calidad de la detección de ciclistas en futuros trabajos.

Ante la creciente generación de datos digitales, surgen retos en su gestión y categorización. Este estudio enfatiza en la clasificación automática de textos, poniendo especial énfasis en el impacto del preprocesamiento. Al emplear el conjunto de datos Reuters 21578 y aplicar algoritmos de aprendizaje supervisado como Random Forest, k-Vecinos Más Cercanos y Naïve Bayes, se analizó cómo técnicas como la tokenización y eliminación de palabras vacías influencian la precisión clasificatoria. Los hallazgos resaltan el valor agregado del preprocesamiento, destacando a "Random Forest" como el algoritmo óptimo, alcanzando una precisión del 92.2%. Este trabajo ilustra la potencialidad de combinar técnicas de preprocesamiento y algoritmos para mejorar la categorización de textos en la era digital.