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- ItemOutput-Linear enumeration for extensions of MSO(2025) Muñoz Cruces, Martín Alonso; Riveros Jaeger, Cristian; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaEnumeration algorithms for data extraction queries are especially relevant in modern day systems where data reaches extremely large sizes while sometimes having little-to-no organization. This thesis proposes an enumeration framework for queries for data extraction that can be modeled by different formal languages, and in some cases, over compressed data. This is done by the development of an enumeration data structure called Enumerable Compact Set, which provides a set of basic operations over sets, each implementable in constant time, that render a concise representation of the set of results which can then be enumerated efficiently. First, this thesis provides an algorithm for enumerating results of a query that has been modeled by a nested-word automata, over a nested document. This algorithm is built to work in a streaming setting, and requires time that is independent from the data size (constant in data-complexity) per input symbol. Second, we detail three algorithms for enumeration for queries that are modeled by contextfree grammars. We deal with the cases of unambiguous, rigid and determinable grammars, which require cubic, quadratic and linear time over the data, respectively. Third, we show enumeration over compressed documents via an algorithm that receives a regular-language query and a document that is concisely represented as a straight-line program. The enumeration can be done after linear time preprocessing in the size of thecompact representation. This thesis also serves as a proof of concept of the Annotated Automata model. This model properly subsumes Document Spanners efficient reductions, and allows the construction of algorithms that we deem to be more intuitive and easier to implement. Needless to say, all of our results are also applicable to Document Spanners.
- ItemThe role of the public transport bus driver in headway regularity(2025) Martínez Estupiñan, Yerly Fabian; Muñoz Abogabir, Juan Carlos; Delgado Breinbauer, Felipe Alberto; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaLos sistemas de transporte que operan con buses y que no se ciñen a horarios preestablecidos a menudo sufren problemas relacionados con la irregularidad de los intervalos a lo largo de la operación, provocando el fenómeno conocido como bus bunching. Problemas que se traducen en mayores tiempos promedio de espera, peores niveles de comodidad, y peor confiabilidad para los usuarios ya que no tienen certeza de en qué momento llegará su bus. Por el lado del operador, se incrementan los costos de operación y se dificulta su adecuada programación ya que los tiempos de servicio de los buses y los turnos de trabajo de los conductores enfrentan una mayor variabilidad. Para hacerle frente a esta problemática de la variabilidad de los intervalos se han estudiado e implementado diferentes estrategias de control como son la retención de buses en paradas (holding), saltarse paradas (skip stops), control de velocidad, designar un servicio como expreso hasta el terminal, limitar los pasajeros que suben a un bus (boardig limits), entre otras. Estas acciones son normalmente comunicadas a los conductores por medio de dispositivos tecnológicos a bordo de los buses, y son ellos quienes deben aplicarlas en tiempo real. Sin embargo, a pesar de la robustez matemática y conceptualización teórica y operacional que existe detrás de dichas estrategias no se ha logrado capturar completamente los impactos positivos que se augura que estas estrategias generarían en la operación, incluso en sistemas de buses que operan en corredores segregados. Diversas investigaciones han profundizado en este fenómeno identificando diferentes factores que afectan la regularidad y la efectividad de las estrategias de control. Sin embargo, no se encuentran estudios que se hayan enfocado en analizar el impacto que tiene el comportamiento de cada conductor en generar dicha problemática. En esta tesis se estudia, comprende y cuantifica el impacto que tiene la heterogeneidad del comportamiento de los conductores en la regularidad de los intervalos. Además proponemos mecanismos sencillos para que dicha heterogeneidad pueda ser considerada al diseñar las estrategias de control y herramientas que permitan mejorar la regularidad de la operación. También en esta tesis se caracteriza la percepción que tienen los conductores sobre su contribución a la regularidad de intervalos al conducir y cómo integran herramientas de control de intervalos a sus rutina diaria de trabajo. Además, se propone un conjunto de cuatro indicadores asociados individualmente a cada conductor, que pueden asociarse a su desempeño esperado respecto de la contribución a la regularidad de los intevalos. A partir de dichos hallazgos se genera una clasificación de conductores en función del atributo de regularidad y determinamos que factores asociados al conductor y al servicio que operan explican cada clase resultante. Los principales resultados obtenidos sugieren que la heterogeneidad en la velocidad de conducción tiene un impacto importante en el tiempo de espera de los usuarios cuando no se aplica ninguna estrategia de control. Se encontró que, a medida que aumenta la variabilidad de la velocidad de los conductores, el rendimiento del sistema empeora en ausencia de estrategias de control. Además, las estrategias de control basadas en Holding tienen mayores beneficios en términos de ahorro de tiempo de espera en comparación con el caso de no control en escenarios con alta variabilidad de la velocidad entre los conductores. Con base en dichos resultados, se propuso una estrategia de asignación estratificada de los conductores a las distintas líneas en función de su velocidad promedio de conducción histórica. Asimismo, se caracterizó la percepción que tienen los conductores de bus sobre su contribución a la regularidad de intevalos al conducir, encontrando que los conductores de mayor edad y mayor experiencia se perciben más regulares en comparación con los conductores más jovenes. Sin embargo, cuando se analizó la aceptación en el uso de herramientas de control de intervalos, fueron los conductores jóvenes quienes le dieron mayor valor al uso y a la información recibida de parte de dichas herramientas. En contraste, los conductores de mayor edad que ven en este tipo de herramientas una carga más para su trabajo. Finalmente, los cuatro indicadores de regularidad propuestos permiten generar una clasificación de los conductores. Los indicadores propuestos para caracterizar a cada clase son la edad del conductor, los años de experiencia como conductor y los años de trabajo en la empresa. Por otro lado, entre los atributos asociados a la operación para definir las clases destaca el número de servicios diarios que conduce el conductor y el periodo del día en que ocurren principalmente la conducción.
- ItemExperimental and micro-mechanical study of the mechanical behavior of soils treated by microbially induced carbonate precipitation (MICP)(2024) Valencia Galindo, Miguel David; Sáez Robert, Esteban; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaLa precipitación de carbonatos inducida por microorganismos (MICP), es una técnica de mejoramiento del suelo en donde las bacterias cementan los contactos entre las partículas por medio de puentes de carbonato de calcio. El efecto de la bio-cementación genera un incremento de los parámetros de resistencia y rigidez del suelo y una reducción de la permeabilidad, además, en suelos contaminados, puede producir una retención de contaminantes. Con la presente investigación, se estudia el efecto de las condiciones de aplicación del tratamiento en suelos naturales, en propiedades mecánicas como la rigidez, resistencia y el potencial de hinchamiento, para lograr dicha finalidad, la presente tesis se desarrollo en tres etapas. Primero, se realizó un análisis de la variación de la rigidez y la resistencia al corte de suelos residuales mezclados con un producto biotecnológico dentro del agua de compactación, obteniendo un ligero incremento en las propiedades mecionadas. Con la misma metodología de aplicación, se realizó el análisis del comportamiento de suelos con minerales expansivos, mostrando una reducción importante en el potencial de hinchamiento a nivel de laboratorio; sin embargo, a nivel de terreno dicho efecto no se logró evidenciar. Segundo, por medio de un modelo con enfoque micromecánico, se comprendieron algunos aspectos del proceso de rotura de contactos cementados durante un ensayo de corte directo. Finalmente, se realizó un estudio en distintos tipos de suelos biocementados, sometidos a cargas dinámicas y cíclicas, mostrando que la rigidez a bajos niveles de deformación incrementa de forma significativa; sin embargo, una vez que se alcanza cierto umbral, el efecto de la cementación se pierde.
- ItemStudying psychiatric diseases using quantitative susceptibility mapping (QSM)(2025) García Saborit, Marisleydis; Tejos Nuñez, Cristián Andrés; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaQuantitative Susceptibility Mapping (QSM), a sophisticated MRI-based technique for quantifying brain magnetic susceptibility, has emerged as a valuable tool in exploring neurodegenerative diseases and, more recently, psychiatric disorders such as first-episode schizophrenia, depression, anxiety, and stress. This method allows the measurement of magnetic susceptibilities in various tissues, unveiling associations with diverse phenotypes like body iron, blood assays, diet, and alcohol consumption. Furthermore, investigations into genetic variations across the genome have revealed intriguing links between magnetic susceptibility and clusters of genes responsible for crucial biological functions, including iron regulation, calcium mechanisms, myelin development, and the extracellular matrix.Our primary objective in this thesis is to study associations between psychiatric illnesses and iron content in the gray matter nucleus utilizing QSM. In pursuit of this goal, we conducted two comprehensive analyses involving cohorts of first-episode psychosis patients from Chile and individuals with psychotic-like experiences from the UK biobank. The study scrutinized QSM and R2* differences in gray brain nuclei between patients and controls, employing linear mixed models to explore associations with demographic and clinical variables and genetic factors. Notably, the incorporation of polygenic risk scores (PGS) for psychotic-like experiences in our statistical analyses yielded significant differences in QSM and R2∗ rates between patients and control subjects. Organized into six chapters, our thesis begins with an introduction to the characteristics of psychotic diseases and image biomarkers. Subsequent chapters delve into the theoretical framework linking psychiatric disorders with magnetic susceptibility, detail the methodology employed, present the results, discuss the findings, and conclude with overarching insights. Our findings demonstrate that QSM serves as a powerful tool that may help to elucidate the neurophysiological processes in psychosis and their relationship with iron metabolism. Finally, the proposed methods contribute valuable insights to our current understanding and offer promising image biomarkers for ongoing and future psychiatric research.
- ItemEstabilización proteica de vinos blancos mediante adsorción con óxido de circonio soportado en alúmina porosa(2025) Silva Barbieri, Daniela Carolina; Pérez Correa, José Ricardo; Escalona Burgos, Néstor; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaLa presencia de turbidez en las botellas de vino blanco es un defecto relevante para los consumidores, aun cuando no afecta su calidad. La turbidez en vinos es causada principalmente por proteínas inestables relacionadas con la patogénesis de la uva, que permanecen estables durante el proceso de vinificación, pero que pueden precipitar debido a cambios bruscos de temperatura después del embotellado. Existen métodos para reducir las proteínas en el vino, pero se sigue investigando la manera más adecuada de eliminarlas selectivamente. Tradicionalmente, se utiliza bentonita, pero este proceso es lento, genera pérdidas de vino y residuos perjudiciales para el medio ambiente. Además, es intensivo en mano de obra, difícil de automatizar, costoso y afecta negativamente el color y aroma del vino, ya que no es específico para las proteínas inestables. Por ello, se necesitan procedimientos alternativos que mejoren el proceso convencional en varios aspectos. El óxido de circonio (ZrO2) elimina eficazmente las proteínas sin afectar las características del vino. Sin embargo, la producción de materiales de ZrO2 rentables con capacidades eficientes de eliminación de proteínas representa un desafío significativo. Este proyecto investiga una manera más económica y eficaz de aprovechar el potencial del óxido de circonio mediante su impregnación en alúmina de bajo costo y gran superficie activa. El adsorbente óptimo logró una notable reducción en la turbidez, disminuyendo el ΔNTU de 42 a 18, junto con una significativa reducción del 44 % en el contenido total de proteínas, y una reducción de proteínas en el rango de peso molecular de 10 a 70 kDa. Este resultado se atribuye a la modificación de las propiedades texturales de ZrO2/Al2O3, caracterizadas por la reducción de sitios ácidos, el aumento de los diámetros de poro de 4,81 a 7,74 nm y la aparición de cúmulos de circonia en la superficie del soporte poroso.