Grado obtenido: Especialista en sistemas embebidos]]> Disciplina: Especialización en sistemas embebidos]]> Fil: Alberino, Sergio. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería; Argentina.]]> En este trabajo se describe el desarrollo e implementación de un prototipo de robot móvil para tareas de desinfección por efecto de rayos ultravioletas. El dispositivo puede realizar un recorrido autónomo evitando obstáculos en un ambiente cerrado, o puede controlarse en forma inalámbrica desde una tablet o celular. El dispositivo será utilizado para desinfección en espacios públicos o en el hogar, y como plataforma para actividades de docencia e investigación en el Grupo de Inteligencia Artificial y Robótica de la Universidad Tecnológica Nacional Facultad Regional Buenos Aires. Para el desarrollo de este trabajo fueron fundamentales los conocimientos adquiridos de arquitectura de software, programación de microcontroladores, protocolos de comunicaciones e interfaz con Bluetooth, así como también las metodologías de especificación de requerimientos de software.]]> Alberino, Sergio]]> Grado obtenido: Magister de la Universidad de Buenos Aires en Internet de las cosas]]> Disciplina: Maestría en Internet de las cosas]]> Fil: Mondani, Mariano. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería; Argentina.]]> La presente memoria describe el diseño y la implementación de un sistema para el manejo remoto de alarmas domiciliarias de la marca X-28. El trabajo incluyó el dispositivo que se conecta al sistema de seguridad, la aplicación móvil para que el usuario envíe comandos y reciba eventos desde la alarma, y la infraestructura en la nube que posibilita la vinculación de estos elementos. Este desarrollo se llevó a cabo por pedido de X-28 con el objetivo de incorporar un equipo de fabricación nacional totalmente compatible con la línea de productos ofrecidos por la marca. Para este trabajo fueron fundamentales los conocimientos adquiridos en relación a protocolos de comunicación, infraestructura en la nube, desarrollo de aplicaciones híbridas y modelización de datos.]]> Mondani, Mariano]]> Grado obtenido: Doctor de la Universidad de Buenos Aires. Área Ingeniería]]> Disciplina: Ingeniería]]> Fil: Pecker Marcosig, Ezequiel. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería; Argentina.]]> Lugar de trabajo: Laboratorio de Automática y Robótica, Departamento de Electrónica (Facultad de Ingeniería, UBA). Laboratorio de Simulación, Instituto UBA-CONICET de Ciencias de la Computación (FCEyN,UBA)
]]> Los Sistemas Ciber-Físicos (SCF) integran los dominios físico y algorítmico para los que se debe controlar el cumplimiento de la calidad de operación tanto sobre procesos físicos como cibernéticos (computacionales) que se afectan mutuamente. Se trata de sistemas híbridos, cuyas dinámicas principales requieren representaciones formales como sistemas continuos, de tiempo discreto y/o de eventos discretos.
En los SCFs debe garantizarse una calidad de operación integral aun en ambientes de operación impredecibles. Aplicaciones como los vehículos aéreos no tripulados (VANT) pueden sufrir consecuencias catastróficas si la calidad del control de la dinámica física es ineficiente. Si además consideramos que la misión de un VANT es realizar procesamiento de datos durante un vuelo, un control ineficiente de la calidad de servicio del software abordo puede conllevar el fracaso de una misión completa. En contextos de recursos computacionales escasos, siendo las plataformas robóticas un ejemplo paradigmático, la adjudicación dinámica y eficiente de recursos a distintos controladores se torna un aspecto central. Es deseable, entonces, dotar al SCF de capacidades auto adaptivas mediante controladores cooperativos. Por ejemplo, la estabilidad de vuelo puede verse temporalmente relajada en pos de la eficiencia de un protocolo de comunicación, y viceversa. Este es el campo de acción de los controladores híbridos, que buscan satisfacer objetivos de control múltiples en sistemas modelados mediante dinámicas continuas (e.g. ecuaciones diferenciales) y dinámicas discretas (e.g. máquinas de estados). Actualmente no existe una teoría clara y unificada que permita diseñar controladores híbridos bajo un mismo marco de análisis, permitiendo capturar la interacción entre requerimientos físicos y computacionales. Esto exige procesos de diseño de controladores heterogéneos bajo una plataforma unificada. La ingeniería de modelado y simulación puede ofrecer el marco necesario para facilitar la interconexión robusta de componentes híbridos.
En esta Tesis desarrollamos nuevas herramientas para modelado, simulación y validación de controladores híbridos para SCFs con capacidad de satisfacerrequisitos de asignación dinámica de recursos. Adoptamos el formalismo DEVS (por Especificación de Sistemas de Eventos Discretos) de modelado y simulación que permite expresar de manera exacta cualquier sistema discreto y aproximar sistemas continuos con cualquier grado de precisión deseado, obteniendo modelos híbridos con garantías de correctitud de simulación. Luego proponemos una metodología de diseño basada en continuidad de modelos. Esto permite desarrollar algoritmos de control en forma de modelos de simulación DEVS que se preservan y refinan durante el ciclo de desarrollo incluyendo su despliegue final en robots, donde operan en modalidad hardwarein- the-loop. Asimismo, proponemos nuevos controladores supervisorios, híbridos y jerárquicos, que ofrecen garantías de calidad de servicio integral en robots tipo VANT donde controladores de vuelo y de sistemas de software compiten por recursos escasos. Los casos de estudio incluyen experimentación de campo con vehículos tipo multirotor, avión de ala fija y plataforma deslizante.
]]> Cyber-Physical Systems (CPS) integrate the physical and algorithmic domains for which compliance of the quality of operation must be controlled both on physical and cybernetic processes that influence each other. They are hybrid systems, whose main dynamics require formal representations as continuous, discrete time and/or discrete event systems. For CPSs, a comprehensive quality of operation must be guaranteed even in unpredictable operating environments. For instance, applications such as Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) can suffer catastrophic consequences if the quality of control of the physical dynamics is inefficient. If we also consider that the mission of a UAV involves data processing during the flight, a poor control of the quality of service of the software on-board can lead to the failure of a whole mission. The context tends to be one of scarce computational resources, with robotic platforms being a paradigmatic example, where the dynamic and efficient allocation of resources to different controllers becomes a central aspect. Therefore, it becomes desirable to provide the CPS with self-adaptive capabilities through cooperative controllers. For example, flight stability can be temporarily relaxed in favor of the efficiency of a communication protocol, and vice versa. This is the field of action of hybrid controllers, which seek to satisfy multiple control objectives in systems modeled by continuous dynamics (e.g. differential equations) and discrete dynamics (e.g. state machines). Currently there is no clear and unified theory that allows the design of hybrid controllers under the same analysis framework, allowing to capture the interaction between physical and computational requirements. This calls for heterogeneous controller design processes under a unified platform. Modeling and simulation engineering can provide the necessary framework to facilitate the robust interconnection of hybrid components. In this Thesis we develop new tools for modeling, simulation and validation of hybrid controllers for CPS with the ability to satisfy dynamic resource allocation requirements. We adopt the DEVS (Discrete Event System Specification) modeling and simulation formalism that allows us to represent exactly any discrete system and to approximate continuous systems with any desired accuracy level, thus obtaining hybrid models with guarantees of simulation correctness. Then we propose a design methodology based on model continuity. This allows to develop control algorithms in the form of DEVS simulation models that are preserved and refined during the development cycle including their final deployment in robots, where they operate in hardware-in-the-loop mode. We also introduce new supervisory, hybrid and hierarchical controllers, which offer comprehensive service quality guarantees in UAV-type robots where flight controllers and software systems compete for scarce resources. The case studies include field experimentation with multirotor vehicles, fixed-wing aircraft, and an hovercraft robot.]]> Pecker Marcosig, Ezequiel]]> Grado obtenido: Ingeniero/a Químico de la Universidad de Buenos Aires]]> Disciplina: Ingeniería Química]]> Fil: Mazali, Julieta. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería.]]> Durante la operación de una Central Nuclear se deben ahondar los esfuerzos operativos y técnicos para minimizar la degradación de cañerías, equipos y materiales estructurales por el contacto de los materiales con el medio. Ello con el fin de cumplir con la normativa de seguridad que exigen entidades nacionales e internacionales y a su vez garantizar la continuación operativa de la Central. Para ello, y en el caso particular del Circuito Secundario de una Central Nuclear, se lleva cabo mediante el monitoreo, control y ajuste de los parámetros químicos a través del tratamiento del químico del medio. Esto implica la dosificación de agentes químicos, control de impurezas, suministro de agua de reposición de acuerdo a especies químicas, entre otras acciones. En el presente trabajo se desarrollará un modelo computacional con el fin de estimar las concentraciones de aminas dosificadas y los valores de pH en los puntos de muestreo más importantes de la Central Nuclear de estudio. Posteriormente, los valores calculados serán comparados con los datos medidos in situ para corroborar y verificar el modelo propuesto. Considerando que el transporte de hierro a lo largo del Circuito Secundario resulta de gran importancia para la operación del Ciclo Térmico, se estimará la pérdida de espesor que sufren las cañerías de la rama subenfriada debido a la acción de la Corrosión Asistida por Flujo mediante un modelo de resistencias que contempla tanto la transferencia de masa, la difusión de iones a través de la capa de óxido, como la cinética de reacción. Luego, se contrastarán los valores obtenidos para determinar si estos se encuentran entre los hallados en otros trabajos. Adicionalmente, a modo de comprender de forma más profunda los fenómenos de transporte vistos a lo largo de la carrera, se estudiará el efecto que tiene la rugosidad de las superficies internas de cañerías y Feeders en la transferencia de masa y la formación de un patrón ampliamente estudiado debido a la Corrosión Asistida por Flujo, que son los Scallops. Todos los fenómenos anteriores replican decenas de variables y una complejidad que exceden una tesis de grado, por lo tanto se pretenden describir el fenómeno y alcanzar valores de orientación para la mejor formación del estudiante.]]> Mazali, Julieta]]> Grado obtenido: Ingeniero/a Electrónico de la Universidad de Buenos Aires]]> Disciplina: Ingeniería Electrónica]]> Fil: Espósito, Diego. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería.; Argentina.]]> El filtrado de ruidos no-estacionarios presentes en señales de habla es un problema que en los últimos años atrajo gran atención debido al proceso de digitalización acelerada que está sufriendo muchas de las actividades que el ser humano hace diariamente. Antes del gran desarrollo que tuvieron las redes neuronales profundas, el marco general para el filtrado de ruido no-estacionarios era por medio de la utilización de filtros adaptativos. El objetivo de esta tesis será comparar el filtrado de ruidos no-estacionarios por medio de filtros adaptativos y por medio de filtros neuronales, utilizando métricas objetivas como la medida de calidad PESQ y la medida de inteligibilidad STOI. Los resultados encontrados en este trabajo, sugieren que en condiciones de bajo nivel de ruido, un filtro neuronal es capaz de igualar el desempeño de un filtro adaptativo o incluso mejorarlo.]]> Espósito, Diego]]> Grado obtenido: Ingeniero/a Electrónico de la Universidad de Buenos Aires]]> Disciplina: Ingeniería Electrónica]]> Fil: Charrut, Matías Ezequiel. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería; Argentina.]]> En este trabajo se desarrolló un sistema de microscopía que permite adquirir imágenes en tres dimensiones excitando la muestra mediante la técnica de fluorescencia por reflexión total interna o TIRF para luego ser procesadas utilizando el algoritmo SUPPOSe 3D. Este método de deconvolución con superresolución permite reconstruir la estructura verdadera presente en una imagen incorporando la información a priori que propone la aproximación SUPPOSe, la cual consiste en aproximar la estructura real en la muestra como una superposición de fuentes puntuales de igual intensidad, llamadas fuentes virtuales. Esto permite simplificar el problema de deconvolución y lo convierte en un problema de minimización sin restricciones, que debe resolverse encontrando las posiciones de las fuentes virtuales. Estas posiciones pueden tomar valores en todo el dominio y se encuentran minimizando una función objetivo a través de un algoritmo genético. A lo largo de esta tesis se puso a prueba el método SUPPOSe para imágenes en tres dimensiones tanto generadas sintéticamente como adquiridas de manera experimental con el sistema implementado. Utilizando muestras con estructuras conocidas se validaron los resultados obtenidos y evaluando el rendimiento del algoritmo en función de las características de las imágenes procesadas.]]> Charrut, Matías Ezequiel ]]> El Sr. Decano nos relata la importancia de una de las materias de la currícula de la carrera, sus aplicaciones e importancia para el desarrollo sustentable. Al mismo tiempo refuerza el mensaje sobre el Proyecto Plan 2020 e insta a reflexionar sobre el rol de la universidad pública, en especial la Universidad de Buenos Aires.]]> Martínez, Alejandro M. Universidad de Buenos Aires, Facultad de Ingeniería. Decanato; Argentina.]]> Martínez, Alejandro M.]]> Noticias de la actividad de la facultad.]]> El Dr. Ángel Menéndez, director del Laboratorio de Modelación
Matemática, detalla el trabajo que lleva adelante con su grupo de
investigación para la optimización de obras hidráulicas.]]> Entrevista al Dr. Ing. Roberto Sosa, docente, investigador,
actual director del Canal de Experiencias de Arquitectura Naval
y responsable de varios proyectos vinculados al estudio de las
versatilidades y comportamientos de los fluidos.]]>