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3D modeling of dynamic soil-structure interaction in shear wall buildings with basements in medium stiffness sandy soils using spectral element method : the case of Viña del Mar, Chile
(2020) Ayala Sanhueza, Felipe Esteban; Sáez Robert, Esteban; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
Se presenta una estrategia de modelación de la interacción dinámica suelo-estructura (DSSI) utilizando el método de elementos espectrales (SEM) con un enfoque Galerkin discontinuo. Se desarrollan modelos estructurales de dos edificios de muros de corte con subterráneos en suelos arenosos medianamente densos. Se realizan mediciones de vibraciones ambientales, utilizando arreglos tridimensionales de múltiples sensores sísmicos, a fin de estimar la respuesta modal empírica y calibrar el subdominio estructural. Posteriormente, se lleva a cabo un proceso de optimización para calibrar modelos volumétricos de las estructuras. Esta optimización se realiza preservando las frecuencias y formas modales más relevantes, para lograr una respuesta dinámica equivalente. Una vez calibrados los modelos estructurales, se ubican sobre un subdominio de suelo y se evalúan parámetros ingenieriles relevantes mediante simulaciones de modelos sometidos a una excitación de onda plana, aproximando el comportamiento no lineal del suelo mediante un enfoque lineal equivalente. En general, los resultados indican que la DSSI causa efectos significativos en la respuesta estructural y depende en gran medida del contenido en frecuencia del input. La inclusión de la DSSI está relacionada con una reducción de las derivas de entrepiso al ser corregidas por el rocking de la losa de fundación, que incluye su flexibilidad, además de elongación del período de la estructura, y una disminución significativa del corte de piso en comparación con la respuesta inducida en los modelos de base fija.
3D Modeling of site-city effects using spectral element method. Application to Viña del Mar city, Chile
(2019) Soto Moncada, Valeria Paz; Sáez Robert, Esteban; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
In recent years, seismic wave propagation analyses have become a powerful tool to evaluate the site effects in a given region. While many approaches are available, the Spectral Element Method (SEM) has been widely used for that purpose because of its flexibility and computational efficiency. Basin shape, material nonlinearity and heterogeneity are import ant effects; however, the multiple inter and structures, known as site-- actions between the soil city effects (SCI), can also play a crucial role in analyses of densely populated areas. There are many options to model this kind of interaction, especially if the buildings are partially embedded in the soil. This paper evaluates the importance of the proper SCI modeling against more standard uncoupled approaches, focusing on the local interaction between the soil and a group of buildings including inelastic s oil behavior. We focus our work on the case of downtown Viña del Mar, a touristic coastal city of central Chile, where the observation of a reiterated distribution of damage in reinforced concrete buildings during two major earthquakes has motivated numero us studies. For that purpose, a realistic 3D numerical model of the area was created, considering the existing buildings. The opensource code SPEED was used to perform the wave propagation simulation, which combines the spectral element method with a disc ontinuous Galerkin approach. A geophysical study was conducted to estimate the model parameters; in addition, shear modulus degradation and damping curves were extracted from laboratory tests to account for the nonre linearity of the soil. In general, the sults indicate that the inclusion of the SCI is beneficial to the structure's response in most cases, and that the SCI modeling needs to consider the level of embedment to obtain more precise results.
A better mobile browsing experience through pattern recognition and dynamic restructuring of web pages
(2010) Larraín Morel, Augusto; Navón Cohen, Jaime; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
A blind calibration scheme for switched-capacitor pipeline analog-to-digital converters.
(2020) Bozzo Jiménez, Juan Andrés; Abusleme Hoffman, Ángel Christian; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
Este trabajo presenta un nuevo esquema de calibración para conversores de datos análogoa- digital (ADC). La calibración en foreground está diseñada para auto-calibrar un ADC pipeline de capacitores conmutados. La calibración estima los parámetros eléctricos del ADC; los capacitores de las etapas pipeline, referencias de voltaje y pérdida de carga debido a ganancia finita de los amplificadores. La estimación es usada para compensar digitalmente errores en la conversión durante la operación normal del ADC. Para realizar la estimación de parámetros, el algoritmo de calibración se basa en la instanciación de conversores ΔΕ en la interfaz entre etapas pipeline reorganizando los componentes eléctricos de las etapas pipeline. Diferentes configuraciones pueden ser probadas usando señales de entrada auto-generadas, lo que permite al algoritmo inferir los parámetros eléctricos subyacentes. La calibración es realizada por la misma circuitería que opera durante el funcionamiento normal del conversor y no requiere de un circuito o voltaje que actúe como tierra real. Sin embargo depende de los voltajes the threshold de los sub-ADCs de las etapas pipeline, haciéndolo inadecuado para ciruitos donde el error de los sub-ADCs es dominante. El comportamiento de un número de ADCs de 10 bits con una ENOB de 6.3 bits fue simulado y una mejora en resolución entre 2.5 bits para el mejor caso y 1 bit para el peor fue observada.
A classrom multiplayer presential game to teach electrostatics.
(2010) García-Campo, Cristián A.; Nussbaum Voehl, Miguel; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
Los videojuegos están construidos sobre principios que resultan beneficiosos en contextos educacionales, este es un hecho que se ha convertido lentamente en una práctica aceptada en ambientes de aprendizaje. Sin embargo todos los progresos que se han hecho en el uso de videojuegos como herramientas educacionales aún no han sido transferidos a las salas de clases. Para acortar las distancias entre las aulas y los videojuegos, hemos desarrollado un modelo pedagógico de dos niveles. Este artículo presenta el modelo propuesto, un videojuego para enseñar electroestática diseñado con este modelo y un experimento basado en un pre/post test para validar el videojuego.
A classroom augmented reality game to teach electrostatics.
(2010) Gil Ureta, Francisca T.; Nussbaum Voehl, Miguel; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
La inclusión de la tecnología en las aulas ha aumentado en los últimos años, con la esperanza de mejorar los resultados educativos. Sin embargo, para mejorar la educación no es suficiente incluir tecnología exclusivamente: es necesario integrar tecnología con prácticas pedagógicas. Con este fin, proponemos un modelo tecnológico-pedagógico para desarrollar juegos educativos de realidad aumentada usando un dispositivo por estudiante. Este trabajo presenta el modelo, denominado Classroom Augmented Reality Games (CARG) y un juego desarrollado para enseñar electrostática, para probar el modelo en un aula real.
A cloud-based mobile system to support effective collaboration in higher education online courses
(2017) Rojas Riethmüller, Juan Sebastián; Neyem, Andrés; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
Actualmente existen más de cuatro mil cursos MOOC ofrecidos mediante distintas Plataformas MOOC. Estas plataformas son robustas y soportan grandes volúmenes de datos y un alto número de usuarios. Debido a estas características, las instituciones de educación superior han adoptado estas plataformas para extender las prácticas del aula tradicional. La forma más común en que adoptan estas Plataformas MOOC, consiste en desarrollar cursos online exclusivamente para sus estudiantes. Estos cursos reciben el nombre de Small Private Online Courses (SPOCs), y solo pueden ser accedidos por un número reducido de estudiantes de dicha institución. El uso de las Plataformas MOOC permite a las universidades innovar y tener más flexibilidad en sus currículos. Sin embargo, estas plataformas no están preparadas para promover el aprendizaje colaborativo entre los estudiantes, ya que no cuentan con las herramientas necesarias. Respecto a este problema, Mobile Cloud Computing (MCC) ofrece varias ventajas para diseñar un sistema que promueva la colaboración entre estudiantes de educación superior, pero estas ventajas no han sido aprovechadas. Entonces, esta investigación se enfoca en el desarrollo de un sistema basado en MCC para promover la colaboración entre estudiantes en una Plataforma MOOC, en el contexto de la educación superior. Se siguió una metodología de Design Based Research para recopilar información, y producir y testear prototipos funcionales de manera iterativa e incremental. El sistema resultante es MyMOOCSpace, un sistema MCC que incluye dinámicas de colaboración enriquecidas con elementos de gamificación. Se realizaron evaluaciones para medir la usabilidad y el efecto en la colaboración de MyMOOCSpace. Los resultados de usabilidad muestran que los estudiantes se sintieron a gusto interactuando con el sistema, que logra también cumplir los requerimientos técnicos. Finalmente, los resultados muestran que MyMOOCSpace logró generar un aumento en la colaboración y las interacciones entre los estudiantes.
A collaborative search model for computer-supported classroom activities
(2011) Barros Pereira, Leonardo I.; Nussbaum Voehl, Miguel; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
Hoy en día, la búsqueda grupal de información a través de la web es una de las actividades más frecuentemente realizadas por los usuarios de internet, sin embargo, no existen herramientas que soporten dicho tipo de búsquedas. Tanto browsers como motores de búsqueda están pensados para usuarios solitarios. Por otro lado, las actividades colaborativas en ambientes pedagógicos, apoyadas por tecnologías de información, están tomando cada vez mas fuerza dentro de la formación escolar debido a su probado impacto en la educación y entrega de valores sociales y comunicacionales, primordiales en la formación del siglo XXI.
A combined RRT*-optimal control approach for kinodynamic motion planning for mobile robots
(2016) Busch Hopfenblatt, Nicolás Axel; Torres Torriti, Miguel Attilio; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
Uno de los desafíos más importantes en la minería subterránea es la planificación de trayectorias para excavadoras y camiones, debido principalmente al escaso espacio disponible para maniobrar y al consumo de combustible. Múltiples métodos para planificación de trayectorias para robots móviles han sido propuestos en las últimas décadas. Gran parte de estos métodos calculan trayectorias que satisfacen un criterio de optimización, pero no consideran la factibilidad de la trayectoria en términos de la dinámica de movimiento del robot. En este trabajo se presentan dos métodos de planificación de trayectorias que combinan el algoritmo de planificación RRT* con la solución de un problema de control óptimo sobre un número finito de subintervalos de una trayectoria poligonal, la cual se deriva del camino encontrado con RRT*. Los algoritmos propuestos consideran el modelo de movimiento del robot en la etapa de planificación, por lo que las trayectorias generadas son dinámicamente compatibles con el robot.
A common-platform approach to the development of training simulators with real-time dynamics
(2009) Gómez Barrios, Cristián Eduardo; Chiang Sánchez, Luciano Eduardo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
En este trabajo se discuten aspectos teóricos y prácticos de una metodología para el desarrollo de simuladores de entrenamiento y sus aplicaciones para el desarrollo de un simulador hecho a la medida, con un sistema de tutoriales para la enseñanza. Investigaciones recientes han demostrado un positivo efecto en el aprendizaje usando tutoriales en un mundo virtual, con video juegos como asistencia a la enseñanza, pero el desarrollo de nuevos simuladores de entrenamiento o la modificación de uno ya existente generalmente requiere un considerable esfuerzo, tanto de tiempo como de dinero.
A compound real option approach for determining the optimal investment path for residential PV-Storage Systems
(2019) Hassi, Benjamín A.; Reyes Torres, Tomás H.; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
El uso de sistemas residenciales de almacenamiento fotovoltaico puede producir beneficios económicos para los propietarios y se ha expandido rápidamente en los últimos años. Las grandes incertidumbres con respecto a la rentabilidad de estos sistemas hacen necesario incorporar flexibilidades en sus evaluaciones económicas. Este documento ofrece un nuevo método para evaluar la flexibilidad de tener la opción compuesta de retrasar y ampliar progresivamente la capacidad de módulos fotovoltaicos y baterías durante un tiempo de inversión. La flexibilidad se modela como una opción real compuesta, cuyo valor se calcula utilizando un nuevo método que denominamos Compound Least Square Monte Carlo (CLSM). Aplicamos el modelo a un sistema residencial de almacenamiento fotovoltaico en Chile. Nuestros resultados muestran que un hogar debe invertir en sistemas de almacenamiento fotovoltaico en el 60% de los posibles escenarios futuros. Además, en el 36% de los escenarios futuros, se recomienda dividir la inversión en dos o más etapas. El valor de la flexibilidad compuesta sugiere que los inversionistas deben usar el método CLSM propuesto en la valoración económica de proyectos de múltiples etapas, ya que considerar únicamente la flexibilidad de posponer la inversión podría promover decisiones subóptimas.
A concurrent red black tree.
(2012) Besa Vial, Juan José; Eterovic S., Yadran; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
La necesidad de tener estructuras de datos capaces de soportar varios procesos ha crecido con la masificación de los computadores multiprocesadores. Las estructuras de datos concurrentes buscan proveer una eficiencia similar a las estructuras de datos secuenciales permitiendo además el acceso concurrente a varios procesos y proveyendo mecanismos de sincronización transparentemente a esos procesos. Los árboles rojo negros son una importante estructura de datos utilizada en muchos sistemas. Lamentablemente ha sido complejo implementar un árbol rojo negro concurrente eficiente para computadores de memoria compartida.
A differentiable adaptive computation time algorithm for neural networks
(2021) Eyzaguirre, Cristóbal; Soto Arriaza, Álvaro Marcelo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
A pesar de las mejoras sustanciales en los resultados que aportan los modelos de redes neuronales, su aplicación generalizada se ha visto limitada por su elevado coste computacional debido a redundancias presentes en este tipo de arquitecturas. M´as a´un, esta tesis postula que dichas ineficiencias no pueden resolverse completamente con métodos estáticos, debido a que algunas redundancias son intrínsecas al problema que se resuelve y, por lo tanto, son dependientes de los datos. Aunque en respuesta a este problema se han propuesto arquitecturas dinámicas que se adaptan a la entrada, todas ellas comparten la limitación de que no son totalmente diferenciables. Ante esta limitación común, nuestro trabajo propone la primera implementación de un algoritmo de tiempo de cómputo dinámico que es totalmente diferenciable: un algoritmo dinámico diferenciable de early exiting que llamamos DACT. Validamos las ventajas de nuestro enfoque, tanto en términos de resultados como de interpretabilidad, utilizando dos de los casos de uso más comunes, y descubrimos que el DACT puede conllevar: i) importantes ganancias de rendimiento cuando sustituye a los enfoques dinámicos existentes, o ii) eliminar las redundancias intrínsecas cuando se utiliza para complementar modelos estáticos. De hecho, en el dominio del procesamiento de lenguaje descubrimos que nuestro enfoque es mejor para reducir el número de bloques Transformer utilizados por los modelos BERT sin pérdida de desempeño en una serie de tareas. Del mismo modo, mostramos una reducción significativa en el número de pasos recurrentes necesarios cuando se aplica a la arquitectura MAC, superando los resultados tanto de los algoritmos adaptativos existentes como de aquellos estáticos comparables, a la vez que se mejora la transparencia del modelo. Además, nuestro modelo muestra una notable estabilidad, respondiendo de forma predecible a los cambios de los hiperparámetros, a la vez que equilibra la precisión y la complejidad de forma razonable.
A factor based dynamic risk model for fixed income portfolios : an application in an emerging market
(2014) Bastías Barraza, Ignacio Alberto; Cortázar S., Gonzalo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
Una tendencia reciente relacionada con la gestión de riesgo se ha vuelto muy popular entre académicos y ejecutores, incluyendo las mayores empresas financieras. Consiste en expresar el riesgo de un portafolio en términos de factores de riesgo subyacentes, los cuales reflejan exposición a variaciones de mercado que se encuentran “detrás de escena” y revelan el “mito de la diversificación”, entregando a los gerentes de portafolios un gran conocimiento sobre el riesgo de sus carteras de inversión, en momentos de mayor complejidad. Adicionalmente, muchos estudios relacionados han concluido que, para capturar los cambios de volatilidad y en la correlación entre factores, se deben considerar coeficientes que cambien en el tiempo al modelar el riesgo.En esta Tesis, proponemos un modelo de riesgo que incluye ambas tendencias y se enfoca en el mercado de renta fija, el cual es un importante mercado a nivel mundial en términos de volumen y no ha sido estudiado de manera profunda en cuanto a estos métodos. Además, presentamos una metodología para validar la robustez del modelo a través de Value-at-Risk Back-Testing. Adicionalmente, probamos nuestro modelo en un mercado emergente con baja liquidez, dado que los coeficientes dependientes del tiempo permiten capturar cambios en la volatilidad y rápidos movimientos en la correlación de factores, características comúnmente encontradas en estos mercados.
A family of centrality measures based on subgraph
(2019) Salas Cornejo, Jorge; Riveros Jaeger, Cristian; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
Esta tesis introduce las bases teóricas de un nuevo enfoque para las medidas de centralidad sobre bases de datos de grafos. El principio fundamental de este enfoque es simple: mientras más subgrafos relevantes envuelvan a un vértice, más central será dentro de la red. La idea de ”subgrafos relevantes” se formaliza eligiendo una familia de subgrafos que, dado un grafo G y un vértice v en G, esta asigna un conjunto de subgrafos conexos de G que contienen a v. Cualquiera de estas familias define una medida de centralidad al contar la cantidad de subgrafos asignados a cada vértice, i.e, un vértice será más importante para la red si pertenece a más subgrafos dentro de la familia. Se muestran ejemplo de este enfoque, en particular, se propone all-subgraphs centrality, una medida de centralidad que toma en cuenta todos los posibles subgrafos. Se analizan las propiedades fundamentales sobre familias de subgrafos que garantizan propiedades deseables sobre la medida de centralidad. Interesantemente, all-subgraphs centrality satisface todas estas propiedades, mostrando su robustes como noción de centralidad. Finalmente, se prueba la complejidad computacional del conteo de ciertas familias de subgrafos y se muestra un algoritmo de tiempo polinomial para computar all-subgraphs centrality cuando el grafo posee tree width acotado.
A feedback-based framework for process enhancement of causal nets
(2015) Pizarro de la Fuente, Nicolás Javier; Sepúlveda Fernández, Marcos Ernesto; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
Las técnicas de minería de procesos se utilizan para extraer información útil desde los logs de eventos. Por ejemplo, usando herramientas de descubrimiento de procesos, es factible generar un modelo de proceso que indica el orden de ejecución de las distintas actividades. Sin embargo, los logs de eventos no son siempre objetivos, dado que contienen sólo una muestra de todo el comportamiento posible. Aún cuando se han desarrollado algunas técnicas que permiten reparar estos problemas, ellas se siguen basando en la información del log para funcionar. Dado que ninguna otra fuente de datos permite a los algoritmos existentes mejorar los modelos generados, este trabajo se centra en la creación de una metodología de reparación de modelos de proceso en base a comentarios de usuarios. Esto se realiza iterativamente, definiendo un conjunto de operaciones que permiten a los usuarios proporcionar información adicional, la cual a su vez permite reparar un modelo existente. Este trabajo utiliza redes causales (causal nets) como notación base sobre la cual incorporar los comentarios del usuario, usando tres operadores binarios: causalidad (!), paralelismo (k) e indiferencia (#). Cada uno de ellos representa la relación entre dos actividades según un usuario. Para procesos complejos y con un mayor número de actividades, este trabajo propone además una agrupación mediante subprocesos basada en SESE (Single Entry Single Exit - Entrada Unica Salida Unica). El modelo resultante satisface las operaciones entregadas por los usuarios, manteniendo a su vez la estructura inicial del proceso. Esta metodología ha sido implementada en el programa ProM y fue validada mediante pruebas de usuario.
A framework for complex event processing
(2017) Grez Arrau, Alejandro; Riveros Jaeger, Cristian; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
Complex Event Processing (CEP) ha surgido como el campo unificador para las tecnologías que requieren procesar y correlacionar en tiempo real datos heterogéneos y distribuidos. CEP tiene aplicaciones en diversas áreas, lo que ha resultado en que haya un gran número de propuestas para procesar eventos complejos. Sin embargo, los sistemas CEP existentes están basados en soluciones ad-hoc que no se sustentan en bases teóricas sólidas, lo que los hace difíciles de entender, extender y generalizar. Además, son presentados generalmente de manera informal como interfaces de programación, y el utilizar cada uno de ellos requiere aprender un conjunto completamente nuevo de conocimientos. En esta tesis buscamos definir un marco riguroso para CEP. Comenzamos proponiendo un lenguaje formal para especificar eventos complejos, llamado CEPL, que contiene los operadores más comunes utilizados en la literatura y el cual tiene semántica simple y denotacional. Además, formalizamos las llamadas estrategias de selección, que son la piedra angular de CEP y en los sistemas existentes son presentadas sólo como extensiones en su diseño. Con la semántica ya definida, estudiamos cómo evaluar eficientemente CEPL. Obtenemos resultados de optimización basados en la re escritura de fórmulas, proponiendo una forma normal para manejar filtros unarios. Además, damos un modelo computacional formal para CEP basado en transductores y autómatas simbólicos, llamado matchautomata, el cual captura el fragmento regular de fórmulas con predicados unarios. Utilizando técnicas de reescritura y transformando a autómata, mostramos que el fragmento regular de CEPL puede ser evaluado eficientemente (tiempo constante por evento) cuando se utiliza la estrategia de selección next. Con estos resultados, proponemos un marco para evaluar eficientemente CEPL, estableciendo bases sólidas para futuros sistemas CEP.
A framework to facilitate the development of face-to-face CSCL applications supported by wirelessly networked mobile devices.
(2008) Alvarez Gómez, Claudio Javier; Nussbaum Voehl, Miguel; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
Las actividades de aprendizaje colaborativo asistidas por dispositivos móviles inalámbricos son beneficiosas para estimular el desarrollo de habilidades sociales de los estudiantes y pueden mejorar los resultados académicos. Sin embargo, el software para apoyar estas prácticas presenta desafíos a los desarrolladores, porque debe lidiar con las limitaciones de hardware de los dispositivos y al mismo tiempo asegurar un desempeño confiable y de buen rendimiento. Ante estos requisitos es posible desarrollar software a la medida de cada diseño pedagógico y optimizado para las necesidades específicas de éstos, a fin de minimizar el consumo de recursos en los dispositivos móviles. Si bien esta metodología permite implementar el software, resulta costosa, porque cuando se requiere desarrollar nuevo software, difícilmente puede reutilizarse el software implementado en una aplicación anterior. Además, el software ofrece escasa flexibilidad al momento de realizar cambios o adaptaciones para cumplir con nuevos requisitos. En esta investigación se desarrolló un framework que facilita el desarrollo de aplicaciones colaborativas apoyadas por dispositivos móviles en forma económica y flexible. El framework promueve la modelación de diseños pedagógicos introduciendo un lenguaje que sigue los últimos desarrollos teóricos en el campo de scripts CSCL, y potencia el reuso de software y la flexibilidad para adaptar las aplicaciones a nuevos requisitos siguiendo el principio \201CAplicaciones = Scripts + Componentes\201D. Para experimentar las capacidades y el funcionamiento del framework, se implementó un diseño pedagógico que explota sus características y se probó en aulas tanto de nivel escolar como universitario.
A full probabilistic model for yes/no type crowdsourcing in multi-class classification
(2017) Saldías Fuentes, Belén Carolina; Pichara Baksai, Karim Elías; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
Crowdsourcing se ha convertido en una técnica ampliamente adoptada en escenarios donde los conjuntos de entrenamiento para modelos supervisados son escasos y difíciles de obtener. La mayoría de los modelos de crowdsourcing en la literatura asumen que los anotadores pueden proporcionar respuestas para preguntas completas, éstas se refieren a preguntarle a un anotador que discierna entre todas las clases posibles para un objeto. Desafortunadamente, ese discernimiento no siempre es fácil en escenarios realistas, pueden haber muchas clases donde se desconoce cómo diferenciarlas. En este trabajo, se propone un modelo probabilístico para un tipo más corto y fácil de preguntas. Estas preguntas más simples sólo requieren una respuesta del tipo “sí” o “no”. Este modelo estima una distribución posterior conjunta de matrices relacionadas con las confusiones y errores de los anotadores, además de la probabilidad posterior de la clase de cada objeto. La solución se lleva a cabo mediante inferencia aproximada, se usa en primer lugar muestreo de Monte Carlo y en segundo lugar el método de Inferencia Variacional como Caja Negra (BBVI). Para este último enfoque se provee la derivación de los gradientes necesarios para la aproximación del modelo. Se construyeron dos escenarios web reales de crowdsourcing, donde anotadores fueron invitados a participar. En el primer escenario se muestran series de tiempo astronómicas a ingenieros y astrónomos. El segundo escenario se basa en clasificación de animales mediante la observación de imágenes. Los resultados muestran que es posible lograr resultados comparables con la pregunta completa para clasificación en crowdsourcing. Además, se prueba que tomar muestras de cómo los anotadores se equivocan al responder preguntas es importante para la convergencia del modelo. Finalmente, se deja disponible para la comunidad los dos conjuntos de datos obtenidos desde los experimentos reales generados. Todo el código está públicamente disponible.
A Gauss-Newton trust-region algorithm for undersampled magnetic resonance phase contrast velocity reconstruction
(2018) Cortés Saavedra, Felipe; Uribe Arancibia, Sergio A.; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
4d flow es una técnica de adquisición de imágenes por Resonancia Magnética que permite obtener mapas tridimensionales de velocidades en el tiempo. Dada la cantidad de datos requeridos en este tipo de adquisiciones y el movimiento natural de los pacientes durante el examen, se generan distorsiones que reducen la calidad de los resultados. Esto provoca a su vez que la tecnología no esté ampliamente adoptada en el ámbito clínico. Los métodos más utilizados en la actualidad para acelerar los exámenes consisten en técnicas de adquisiciones de imágenes paralelas. Métodos de adquisición submuestreada de Resonancia Magnética han tomado relevancia en los últimos años, inspirados en la técnica de Compressed Sensing. Para este último, la incompresibilidad del flujo escaneado ha sido propuesto como una métrica de raleza de la velocidad, pero dado que el proceso de adquisición en 4d flow es no-lineal en las variables de interés (magnitud y fase compleja), no es posible aplicar directamente los métodos de reconstrucción tradicionales. En este trabajo, proponemos un método para reconstruir imágenes de flujo a partir de datos submuestrados basado en un algoritmo de Gauss-Newton con región de confianza que permite actualizar de forma conjunta todas las variables del problema en cada iteración. Además, proponemos usar Variación Total como métrica de regularización para la fase. Mostramos que este regularizador es capaz de controlar la magnitud de la divergencia del campo de velocidad resultante, reduciendo además grandes cambios en la fase producto de ruido. Los resultados muestran que el método propuesto presenta una mejor convergencia que otros similares, con bajos errores de reconstrucción y controla la divergencia del campo de velocidades reconstruido.

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