vol. 3 núm. 6 (2013)

Hoy en día es fundamental modelar sistemas mediante herramientas matemáticas y así poder implementar un modelo computacional. Estos modelos permiten identificar características, predecir comportamientos y evaluar impactos. Por otro lado la implementación de modelos computacionales permite diseñar herramientas que permitan procesar, simular, analizar y en algunos casos controlar un sistema. En este número, se evidenciara distintos usos de modelos matemáticos y computacionales aplicados a una variedad de campos de acción de relevancia nacional e internacional.

In this paper we address the problem of Automatic Speech Recognition (ASR) when the speech signal has been transmitted over communications networks. In these conditions, the main causes of distortion in an ASR system are ambient noise, transmission errors and the encoding-decoding process [32]. In the literature we are able to find multiple solutions for this problem, from different points of views; however,in this paper we will focus the analysis on solutions with robust parameterizations for the above distortions.

Throughout the last decades, the lung auscultation has been used as one of themost popular procedures to evaluate the state of the respiratory airways with relative confidence based on the interpretation of the audio signals given by the stethoscope, a medical tool that has not changed significantly over the last years. The recent development of digital stethoscopes provides them with several capabilities that enhance auscultation interpretability with novel features like audio amplification, noise rejection and filtering. Even better is a digital stethoscope,which gives the chance of computerized signal analysis on lung sounds, which is the motivation of this work. Based on the lung sound characterization performed by Laenec [1], we consider that it is possible for a computer-based system to detect the elemental features ofa lung sound by its frequency contents and presence of discontinuities in order toclassify them into its basic types: ronchi, wheezes, and stridor. Using both traditional signal analysis tools, such as Fourier Transform, as well asnovel ones like Wavelet Transform, this work proposes to implement a mobile application for the Android OS along with a digital stethoscope that, beyond just classifying the content of a lung sound signal, provides a graphical representationof its characteristics like the frequency on discontinuous sounds found in the sound that might be helpful to make the diagnosis about the respiratory state of a patient easier.

En esta investigación se estudia el impacto de la minería subterránea en el recurso hídrico y algunas de las implicaciones conceptuales en el contexto colombiano. En particular, se estudian las implicaciones del uso de diferentes aproximaciones conceptuales en la modelación numérica de estos impactos. Se propone un protocolo de modelación útil para la simulación del impacto de la extracción continua de agua desde los túneles y los cambios (geo)químicos inducidos en la superficie y la subsuperficie. Este protocolo está enfocado principalmente en el análisis conceptuales hidrogeológicos relacionados con cambios en las direcciones de flujo y el comportamiento regional de los niveles freáticos comúnmente forzados por las prácticas mineras. Un protocolo de este tipo representa el punto de partida para la construcción de sistemas de soporte de decisiones que nos permitan el diseño de sistemas de monitoreo y seguimiento, así como el diseño de alternativas de mitigación y remediación. Para completar el estudio de las implicaciones del uso de diferentes aproximaciones teóricas para representar conceptualmente el acuífero asociado a una explotación minera se usa un medio fracturado creado sintéticamente. Los resultados muestran la gran relevancia que tiene el uso de una aproximación conceptual que incluya una caracterización geométrica detallada de las fracturas de tal manera que el modelo sea capaz de representar la respuesta real del acuífero. Los resultados también muestran las grandes diferencias entre el uso de una aproximación de fracturas discretas y el uso de un modelo de medio poroso equivalente, lo cual puede llegar a afectar el diseño de medidas de mitigación y control.

Este trabajo presenta una aplicación basada en el procesamiento digital de imágenes para mejorar la medición del crecimiento de plantas. Esta estrategia permite facilitar la segmentación de los sectores de interés por medio de la técnica de banco de filtros en el dominio de la frecuencia. El procesamiento en el dominio de la frecuencia ha presentado resultados positivos con la finalidad de poder resaltar la texturas de plantas en cultivo y poder ofrecer una herramienta que permita automatizar la medición del tamaño de cada planta orientado a sistemas de análisis y control de crecimiento de cultivos.

En las últimas dos décadas, para el estudio de la microbiología de alimentos, se han incluido como herramientas de análisis, el uso  de la matemática y la estadística; tales conocimientos se combinan para desarrollar modelos matemáticos que describan la evolución de los microorganismos en los alimentos [1]. Para los modelos predictivos hay una gran variedad de estudios aplicados en diferentes matrices e industrias alimenticias [2-4]; estos buscan determinar a priori las condiciones de proceso (pH, la temperatura, la actividad de agua, el tiempo de agitación, entre otros), en las cuales hay activación, desactivación, crecimiento o muerte de los microorganismos que pueden ser perjudiciales tanto para el ser humano como para las propiedades organolépticas y nutricionales de un alimento [5, 6], de esta manera establecer puntos de control que eviten tales resultados [7, 8]. Los modelos matemáticos incluyen ecuaciones de diversos tipos como las polinómicas, logarítmicas, exponenciales, diferenciales, hasta llegar a modelos que incluyan ecuaciones de  redes neuronales artificiales; también se clasifican en modelos primarios, secundarios o terciarios; que después de ser consolidados y aplicados logran unas predicciones robustas y seguras; sobre el comportamiento de los microorganismos en alimentos [9].