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Recent Submissions
- ItemExtending the density interpolation method to 3D electromagnetic scattering problems: a fast and flexible Nyström Method(2025) Arrieta Candia, Rodrigo Ignacio; Sánchez Uribe, Manuel; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaEsta tesis presenta una extensión del Método de Interpolación de Densidad (DIM, en inglés) para la solución computacional de problemas de dispersión y radiación electromagnética que están gobernados por las ecuaciones de Maxwell armónicas en el tiempo. El DIM, una novedosa técnica de regularización de núcleos, ha mostrado ser prometedor al abordar numéricamente operadores integrales singulares en formulaciones de Ecuaciones Integrales de Contorno (BIE, en inglés) para diversas EDP elípticas lineales en dos y tres dimensiones. El enfoque reformula eficazmente los operadores integrales singulares en integrales de integrandos acotados o incluso más regulares, evitando por completo la necesidad de técnicas especializadas de tratamiento de singularidades. Ahora extendemos las capacidades del DIM a BIEs electromagnéticas tridimensionales, ofreciendo un enfoque de alto orden, rápido, flexible y fácil de implementar para manejar fenómenos complejos de dispersión electromagnética. En este trabajo, describimos las modificaciones necesarias y proporcionamos una descripción detallada de la aplicación del DIM en el contexto del electromagnetismo. A través de una serie de ejemplos numéricos, demostramos la precisión, eficiencia y versatilidad del método en diferentes formulaciones de BIEs electromagnéticas, geometrías y reglas de cuadratura. Los resultados numéricos muestran la capacidad del DIM para manejar eficazmente singularidades y lograr tasas de convergencia de alto orden, particularmente cuando se aplica a la Ecuación Integral de Campo Magnético (MFIE, en inglés) bien condicionada. Se explora la integración del DIM con solucionadores rápidos, destacando su compatibilidad y eficiencia computacional. Además, discutimos las posibles limitaciones y futuras direcciones para mejorar el rendimiento del DIM en escenarios de mayor escala y su extensión a superficies abiertas.
- ItemPerspectivas sobre los métodos de priorización en áreas de exploración minera, estudio de caso: distrito minero de Tiltil(2022) Molina Catricheo, Claudio Sebastián Ernesto; Marquardt R., Carlos; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaEste estudio propone una metodología simple y replicable para priorizar proyectos de exploración minera en base a sus características geocientíficas; que puede ser adaptado para diferentes contextos mineros. Para esto se usa como caso de estudio el Distrito Minero Tiltil donde existen evidencias de más de 100 proyectos de pequeña y mediana minería de Au y Cu, muchos de los cuales pueden ser considerados para ejecutar programas de exploración, pero, ¿Cuáles de ellos son prioritarios? Se proponen las siguientes 4 etapas para lograr una correcta priorización de los proyectos mineros del distrito en estudio: (1) levantamiento de información geocientífica y minera relevante; (2) evaluación de criterios relevantes junto con a un panel de expertos con conocimiento geo-minero-metalúrgico en etapas de exploración y evaluación de recursos minerales; (3) seleccionar los métodos de toma de decisión multivariable -MCDM- idóneos con el problema de estudio; (4) analizar y comparar los resultados. El estudio propone que los MCDM más adecuados para priorizar proyectos de exploración en el caso de estudio son AHP y PROMETHEE II. Los resultados de la aplicación de AHP y PROMETHEE II al Distrito Minero Tiltil muestran que los sectores de las minas El Huracán, San Aurelio y La Despreciada ocupan en ambos métodos los tres primeros lugares. Al comparar estos resultados, se obtiene un coeficiente de correlación de Spearman del 94% entre ambos. La asignación de pesos mediante el método AHP, muestra que todos los factores geocientíficos y mineros a considerar son importantes: económicos(24%), geológicos (19,8%), sociales (19,4%) y ambientales (18,6%).
- ItemDevelopment of detailed kinetic models of Βeta-Carotene production in recombinant Saccharomyces cerevisiae strains(2025) Elizondo Espinoza, Benjamín Relmu; Saa Higuera, Pedro Andrés E.; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaEl β-caroteno es un pigmento con alta relevancia comercial en varias industrias gracias a sus propiedades antioxidantes. Sin embargo, los métodos actuales de producción son poco atractivos para el consumo humano, por lo que la ingeniería metabólica se ha presentado como una alternativa. No obstante, los factores que limitan los rendimientos de producción no son bien entendidos. Una herramienta para poder guiar el diseño racional de microorganismos modificados genéticamente han sido los modelos de conjuntos. A diferencia de modelos cinéticos tradicionales, estos capturan la incertidumbre de la dinámica intracelular sin sacrificar información termodinámica, regulatoria y mecánica. El desafío es seleccionar un marco de trabajo que efectivamente describa el comportamiento cinético del sistema y de nuevas perspectivas de su funcionamiento. En este trabajo se construyeron modelos cinéticos de conjuntos para la vía metabólica del mevalonato que precede la síntesis de carotenoides para poder entender y mejorar la producción de β-caroteno. Se generaron datos transcriptómicos y fluxómicos de cultivos en quimiostatos para tres cepas recombinantes de Saccharomyces cerevisiae a 2 tasas de dilución. La regulación y los mecanismos de la red fueron obtenidos de literatura. Esta información llevó a la evaluación de diferentes estructuras de modelos que capturan distintos niveles de complejidad cinética. Modelos sujetos a una condición de referencia termodinámicamente factible fueron muestreados y luego seleccionados para poder representar mejor múltiples condiciones experimentales. Partículas de modelos que incluían regulación enzimática y mecanismos promiscuos simularon con mayor exactitud condiciones experimentales. Los modelos fueron investigados para identificar prometedoras intervenciones genéticas usando análisis de control metabólico. Finalmente, se simularon los conjuntos para predecir el estado de la red bajo condiciones de producción convenientes, resultando en valioso conocimiento para optimización futura. En general, los modelos desarrollados profundizan el entendimiento del metabolismo de β-caroteno en levaduras, y son un precedente para estrategias ingenieriles racionales.
- ItemMaximizando el atractivo de un torneo de futbol mediante optimización matemática(2024) Sanhueza Flores, Nicolás; Cataldo Cornejo, Alejandro; Angulo, Gustavo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaEn este trabajo presentamos un nuevo enfoque basado en programación matemática para la calendarización de torneos de futbol, con el objetivo de maximizar su atractividad. Para ello, desarrollamos una función objetivo que incorpora consideraciones específicas basadas en principios de atractividad, como mantener la competencia abierta hasta las ultimas fechas y maximizar el numero de equipos con posibilidades de alcanzar posiciones destacadas. A diferencia de los métodos estáticos tradicionales, nuestro modelo evalúa los mejores y peores escenarios futuros para cada equipo, lo que permite diseñar un calendario mas atractivo. Además, definimos cinco métricas para evaluar, posteriormente al diseño del calendario, la atractividad del torneo. Estas métricas capturan aspectos claves como el numero de equipos que pueden alcanzar ciertas posiciones, el rango de posiciones posibles para cada equipo y la incertidumbre en la clasificación general a lo largo del torneo. Aplicamos nuestro modelo a 24 instancias de torneos reales de futbol de diferentes países y temporadas, incluyendo Albania, Azerbaiyán, Bosnia y Herzegovina, Chile, Croacia, Grecia, Hungría, Inglaterra, Islandia, Paraguay y Suiza. Los resultados muestran mejoras significativas en las métricas de atractividad en comparación con los calendarios reales, incrementando la incertidumbre y competitividad hasta las ultimas fechas de los torneos. Sin embargo, identificamos desafíos computacionales debido al crecimiento exponencial al numero de variables y restricciones, especialmente en torneos con un mayor numero de equipos. Esto ilustra la necesidad de explorar técnicas de optimización más avanzadas, como algoritmos de descomposición o modelos estocásticos, para manejar la incertidumbre inherente en los resultados futuros. Concluimos que existe atractivo potencial por capturar que sería capturable por calendarios mas atractivos al considerar dinámicamente el orden de los partidos y una función objetivo que incorpora principios específicos de atractividad. Nuestro enfoque abre nuevas posibilidades para mejorar la experiencia tanto de los equipos como de los aficionados en los torneos de futbol.
- ItemInterrelación entre Pensamiento Computacional y las habilidades del siglo 21: Pensamiento Crítico, Creatividad y Determinación, en estudiantes de educación media(2024) Acuña Asenjo, Sebastián Mauricio; Nussbaum Voehl, Miguel; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaPara promover el desarrollo de habilidades de orden superior en los estudiantes a través del Pensamiento Computacional, resulta esencial investigar previamente la interrelación entre este y otras habilidades clave del siglo 21, en este caso, las habilidades cognitivas Pensamiento Crítico y Creatividad y la habilidad conativa Determinación. Por ende, el presente estudio aborda la pregunta de investigación: ¿Cuál es la relación entre Pensamiento Computacional, Pensamiento Crítico, Creatividad y Determinación en estudiantes de educación media? Con este objetivo, se llevo a cabo un estudio cuantitativo en una institución educativa en México, abarcando una muestra de 192 estudiantes de decimo grado. Los resultados indican que la relación mas significativa se da entre Pensamiento Computacional y Determinación. El principal aporte de este estudio radica en destacar la importancia de fomentar la Determinación en las estrategias pedagógicas, independientemente del tipo de instrucción del pensamiento computacional, ya sea en modalidad ”enchufada” o ”desenchufada”.