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Revista Facultad de Ingeniería Universidad de Antioquia    [3 followers]  Follow    
  This is an Open Access Journal Open Access journal
     ISSN (Print) 0120-6230
     Published by SciELO Homepage  [681 journals]   [SJR: 0.132]   [H-I: 3]
  • Control of a virtual prototype of an ankle rehabilitation machine
    • Abstract: En este artículo se presenta un prototipo virtual de un rehabilitador de tobillo que proporciona los tres movimientos realizados en el tobillo. Se presenta el modelado matemático de uno y dos grados de libertad para la dinámica de los movimientos básicos, así como la combinación de dos movimientos. Se propone un control tipo PID para los movimientos desacoplados y un control de par calculado para movimientos combinados con seguimiento de trayectorias suaves planificadas, para ambos casos. Se incluyen algunas simulaciones numéricas utilizando los modelos matemáticos y resultados de simulación con el prototipo virtual en el ambiente de ADAMS para mostrar la respuesta suave y controlada de los movimientos de rehabilitación. También, se presentan simulaciones para mostrar la robustez de los esquemas de control propuestos, cuando el rehabilitador está sujeto a una fuerza debido a la rigidez presente en la articulación del tobillo.In this paper a virtual prototype for ankle rehabilitation which provides the whole range of ankle related foot movements is presented. Mathematical models of 1 and 2 degrees of freedom are presented for the dynamic of a single motion and the combination of two movements, respectively. The controllers proposed are a PID control for a single motion and a computed torque control for the combination of two movements. These controllers are designed with trajectory tracking task to provide smooth movements of rehabilitation in a single motion or the combination of two movements. Some simulation results using the mathematical model are presented and compared with the obtained from the virtual prototype simulated under the ADAMS environment.
       
  • Phosphorus removal in different wastewater by fluidized bed airlift
           reactors with internal circulation
    • Abstract: El vertimiento de aguas residuales (AR) produce impactos sobre los cuerpos de agua receptores. Nutrientes como P generan implicaciones en los sistemas lénticos pues aceleran los procesos de eutrofización. Se han utilizado diversas tecnologías para la remoción de P de las AR: sistemas de tratamiento físico químico con importantes efectos por adición de productos coagulantes; procesos biológicos basados en alternancia de condiciones anaerobias y aerobias con importantes implicaciones de volumen necesario; sistemas como lagunas de estabilización e irrigación requieren de áreas muy considerables y procesos de postratamiento. Los reactores aerobios de lecho fluidizado con circulación interna (RALFCI) son opciones compactas que utilizan gran concentración de biomasa activa que han demostrado su capacidad para remover materia orgánica y N. Para AR domésticas provenientes de la estación de bombeo de Ilha Solteira y para los efluentes de un sistema de recirculación acuícola (SRA) de cultivo semi-intensivo de tilapia se evaluó la eficiencia de remoción de P reactivo y P total en tres tipos de RALFCI con diámetro externo de 250 mm y diferentes diámetros de tubo interno (DTI), con dos medios de soporte y diferentes concentraciones en dos de los reactores. Las eficiencias medias de remoción de P reactivo en AR domésticas para un tiempo de retención hidráulica (TRH) de 3 horas en el reactor con DTI 125 mm variaron entre 25,6 y 38,4% y en el reactor con DTI 150 mm entre 27,5 y 32,5%; la remoción de P total en el SRA para un TRH de 0,19 h y DTI 100 mm fue de 32,7%.The wastewater discharge produces impacts on receiving water bodies. Nutrients as P produce implications on lentic systems because they accelerate the eutrophication processes. Several technologies for P removal from the wastewater have been used: physic chemical treatment systems with important effects by coagulant products addition; biological processes based on anaerobic and aerobic conditions with great implications on the required volume; natural systems as stabilization ponds and irrigation require bigger areas and post-treatment processes. The aerobic fluidized bed reactors with internal circulation (AFBRIC) are compact options with high concentrations of active biomass that have demonstrated their capacity for organic matter and N removal. For sewage from the wastewater pumping station of Ilha Solteira city and effluents of a recirculation aquaculture system (RAS) for semi-intensive tilapia farming, the reactive P and total P removal efficiency in three AFBRIC with 250 mm external tube diameter and different internal tube diameter (ITD), for two different support media at different concentrations was evaluated. The average reactive P removal efficiency for domestic wastewater to hydraulic retention time (HRT) of 3 hours and 125 mm ITD reactor varied from 25,6 to 38,4% and with 150 mm ITD reactor varied from 27,5 to 32,5%; the average total P removal for the RAS wastewater at a HRT of 0,19 hours and 100 mm ITD was of 32,7%.
       
  • Thermally activated movement of screw dislocations in polygonized
           aluminum
    • Abstract: In this paper, we study the evolution of polygonized dislocation structures and make an analysis of plastic deformation mechanisms under creep conditions at high temperatures in polygonized aluminum of 99.3% purity. Dislocations play a role of vital importance in the evolution of plastic deformation. The influence of dislocations on the σ - ε curve behavior as well as the shape of this curve have not yet been understood and explained. The absence of such understanding remains a problem nowadays. It is necessary to find and describe an important relationship between dislocation structures studied by means of Transmission Electron Microscopy (TEM) imag es under static conditions, the values for the yield strain, resistance to deformation, and the fracture limit. Concerning this relationship, it is relevant to mention here that the mechanical and thermal stability of defects at the sub-structural hardening drastically determines the stability of the polygonized structure under working conditions. Keeping in mind that polygonized structures are generated as a result of a thermo-mechanical treatment or directly under creep conditions, it is natural to expect that the instabilities of such structures are to be observed under much more stringent temperature and load conditions than those under which these structures were formed.La estabilidad mecánica y térmica resultantes del endurecimiento sub- estructural en gran medida determinan la consistencia de las estructuras poligonizadas bajo condiciones de servicio. Se estudia la evolución de las estructuras dislocacionales poligonizadas y se analizan los mecanismos de deformación plástica bajo condiciones de creep a elevada temperatura en un aluminio poligonizado. El papel que juegan las dislocaciones es fundamental para el desarrollo de la deformación plástica. No ha sido fácil explicar y entender la incidencia física de las dislocaciones sobre el comportamiento y forma de la curva σ - ε, y lo realizado adoleció de una serie de problemas, y estos prosiguen hasta el día de hoy. Debía encontrarse una estrecha correlación entre la estructura dislocacional que se estudiaba mediante microscopía electrónica de transmisión, TEM, bajo condiciones estáticas, y los valores del límite de fluencia, la resistencia a la deformación y el límite de ruptura del metal. Considerando que las estructuras poligonizadas surgen como resultado del tratamiento mecánico-térmico, o directamente bajo condiciones de creep de alta temperatura, es natural esperar que la inestabilidad de las estructuras poligonizadas debe observarse bajo condiciones de temperatura y carga mucho más severas que aquellas que las generaron. El estudio de la evolución de la estructura dislocacional poligonizada del aluminio, y el análisis de los mecanismos de la deformación plástica bajo condiciones de creep a elevadas temperaturas en un aluminio poligonizado de 99,3% de pureza, es el objeto de nuestro trabajo.
       
  • Synthesis of two new Nickel and Copper- Nickel vanadates used for
           propane oxidative dehydrogenation
    • Abstract: Two new vanadates have been successfully synthesized by the hydrothermal and coprecipitation methods. Both vanadates were calcined at 600 °C and the resulting catalysts were tested on reaction of oxidative dehydrogenation of propane. The catalysts were characterized by x-ray diffraction, atomic absorption, thermogravimetric analysis, and differential temperature analysis. The reaction was carried out in the temperature range of 350-500 °C. A conversion of propane of 10.6 % and a selectivity towards propene of 29.9 % at 400 °C were obtained with nickel vanadate; a conversion of 1.9 % and a selectivity of 56.9 % were reached at the same temperature with the nickel copper vanadate.Se probaron dos nuevos vanadatos en la deshidrogenación oxidativa de propano. Los catalizadores fueron sintetizados por el método hidrotérmico y de coprecipitación, la caracterización se llevó a cabo por medio de difracción de rayos X, absorción atómica, análisis termogravimétrico y análisis térmico diferencial. La reacción se realizó en un rango de temperatura de 350-500 °C. Con el vanadato de níquel se obtuvo una conversión de propano de 10.6 % y una selectividad hacia propeno del 29.9 % a 400 °C y con el vanadato de cobre y níquel se alcanzó a la misma temperatura una conversión de 1.9 % y una selectividad del 56.9 %.
       
  • Influence of traffic in the heavy metals accumulation on urban
           roads
    : Torrelavega (Spain)-Soacha (Colombia)
    • Abstract: Asociado al suelo de áreas con una alta densidad de tráfico se han detectado elevadas concentraciones de metales. Los usuarios de las vías y aquéllos que viven en ambientes cercanos están potencialmente expuestos. Este artículo presenta un estudio del comportamiento de la concentración de metales pesados asociados con el sedimento acumulado sobre superficies viales (Torrelavega- España y Soacha-Colombia). Se distinguieron dos tipos de muestras: la aspirada directamente y la recolectada tras un barrido. Se determinó su distribución granulométrica (63-2800 μm) y la concentración de metales (Pb, Zn, Cu, Cr, Cd y Ba) asociada con cada fracción de tamaño por medio de espectrometría de absorción atómica de llama y de plasma inductivamente acoplado con espectrometría de masas. Los resultados mostraron que el sedimento con un mayor tiempo de residencia sobre la superficie estuvo más expuesto a la trituración generada por el tráfico (i.e, granulometría más fina); de esta manera, probablemente tendió a presentar una mayor susceptibilidad a la suspensión por el viento y la turbulencia del tráfico. En este sentido, la fracción de tamaño inferior a 63 μm presentó las mayores concentraciones. A mayor tiempo de residencia del sedimento sobre la superficie, mayores concentraciones metálicas asociadas. Las zonas con una mayor densidad de tráfico tienden a presentar las mayores concentraciones. Además, las calzadas con un mayor uso como línea de aparcamiento tienden a presentar mayores concentraciones, a pesar de registrar una menor densidad de tráfico. En las ciudades de investigación, el Pb supera los límites establecidos por la legislación utilizada como de referencia.High concentrations of heavy metals have been detected in soils associated with a high density of traffic. The road users and those living in nearby environments are potentially exposed. This paper presents a study of the behavior of heavy metals concentration associated with the sediment accumulated on road surfaces (Torrelavega-Spain and Soacha-Colombia). Two types of samples are distinguished: aspired directly and collected after sweeping. The particle size distribution (63-2800 μm) and heavy metals concentration (Pb, Zn, Cu, Cr, Cd and Ba) associated with each size fraction were determined by means of flame atomic absorption spectrometry and inductively coupled plasma mass spectrometry. The results showed that the sediment with a longer residence time on the surface was more exposed to crushing generated by traffic (i.e., finer particle size distribution). As a result, this sediment probably tended to present a greater susceptibility to the suspension by the wind and traffic turbulence. In this sense, the size fraction of less than 63 μm presented the highest concentrations. The larger the residence time of the sediment on the road surface, the higher the metal concentrations associated with it. Areas with a higher traffic density tend to have the highest concentrations. Furthermore, the roads with greater use as parking zones tend to have the highest concentrations, despite registering a lower density of traffic. In the researched cities, Pb exceeds the limits established by law used as reference.
       
  • Neural bearing faults classifier using inputs based on Fourier and
           wavelet packet transforms
    • Abstract: En este artículo se propone y se evalúa experimentalmente un método de diagnóstico de fallas en rodamientos utilizando la clasificación de patrones provenientes de las señales de las vibraciones mecánicas. El método utiliza pre-procesamientos con las transformadas de Fourier y wavelet packet para luego alimentar una red neuronal clasificadora que determina el tipo de fallo. Para evaluar las variables de entrada se realiza un análisis de varianza ANOVA comparando el efecto que tienen los factores: velocidad, carga, falla en pista externa y falla en elemento rodante sobre cada uno de los parámetros propuestos como entradas para las redes neuronales artificiales (RNA). Una vez seleccionadas las variables de entrada más adecuadas, se realiza la búsqueda del clasificador más apropiado explorando diversas configuraciones de red neuronal. Se han entrenado alrededor de 2000 RNA con el propósito de encontrar el clasificador más adecuado. Los resultados de validación muestran que para el algoritmo de entrenamiento tipo gradiente conjugado escalado (trainscg) se alcanza un porcentaje de éxito en la clasificación del 88,5 %, mientras que para el algoritmo de entrenamiento de Levenberg-Marquardt (trainlm) se logra un 91,8 %. Adicionalmente, se resalta que en 7 ocasiones se logró el 100 % de aciertos en la clasificación.In this paper one method for bearings diagnosis is proposed and evaluated. This method use signal pattern recognition from mechanical vibrations. Wavelet and Fourier transforms are used for pre-processing the signal and an Artificial Neural Network (ANN) is used as a classifier. Analysis of variance (ANOVA) is used for evaluating the ANN inputs. ANOVA is performed to compare the effect of the factors: speed, load, outer race fault and rolling element fault on each of the parameters proposed as inputs of the ANN, looking for the best parameters for classifying the faults. About 2000 ANN structures were trained in order to find the most appropriate classifier. The results show that the average of success in classifying was 88,5 % for the scaled conjugate gradient algorithm (trainscg), while the Levenberg Marquardt algorithm (trainlm) presented 91,8 %. Besides, it was possible to achieve 100 % of success in classifying in 7 cases.
       
  • Analysis of the dynamic behavior of a vehicle with fully independent
           double-wishbone suspension and anti-roll bars
    • Abstract: El artículo presenta un modelo que permite analizar la dinámica de un vehículo con suspensión independiente en las cuatro ruedas y barra de estabilidad transversal en cada eje. El modelo es programado bajo el ambiente Simulink®Matlab® y es útil para describir el comportamiento dinámico del vehículo usando para ello siete grados de libertad. En el trabajo se consideran los desplazamientos en el eje vertical y las rotaciones en los planos longitudinal y transversal del vehículo, para condiciones de conducción a través de una vía con irregularidades (escalones, pavimento ondulado y rampas inclinadas), giro, frenado, arranque, y combinaciones de las anteriores condiciones. Como resultados principales del modelo desarrollado se obtiene el comportamiento cinemático del vehículo bajo maniobras de conducción (ángulo de cabeceo, ángulo de inclinación transversal y aceleraciones); además, se determinan las fuerzas ejercidas por los componentes del sistema de suspensión, las transferencias de carga que ocurren entre los neumáticos debido a maniobras y las aceleraciones experimentadas por el ocupante durante la conducción del vehículo.The paper presents a model to analyze the dynamics of a vehicle with fully independent double-wishbone suspension and anti-roll bar on each axis. The model is programmed in Simulink®Matlab® environment and it is useful to describe the dynamic behavior of the vehicle using for that seven degrees of freedom. In the work we consider the displacements on the vertical axis and rotations at the pitch and roll planes of the vehicle for driving conditions across a road with irregularities (steps, undulating road and inclined ramp), steering, braking, starting, and combinations ofthe preceding conditions. The main results of the model developed are the kinematic behavior of the vehicle under driving transient conditions (pitch angle, roll angle, and accelerations); furthermore, it is found the forces exerted by the suspension system components, the load transfers that occur between the tires due to maneuvers and the accelerations experienced by the occupant of the vehicle while driving.
       
  • Conceptual design of a Langmüir probe for cold plasma
           characterization employing statistical design of experiments
    • Abstract: La caracterización y control de los procesos asistidos por plasma, se ha convertido en una necesidad cada vez más apremiante en el contexto industrial. Una de las técnicas más versátil y económica es la espectroscopia por métodos electrostáticos. En este trabajo se planteó el diseño y construcción de un sistema de caracterización de plasmas fríos por métodos electrostáticos (Sonda de Langmüir), basado en los conceptos de la física de plasmas y herramientas propias de la ingeniería como diseño estadístico de experimentos y el diseño conceptual. El resultado de éste trabajo consistió en el diseño conceptual, la construcción de una sonda y la verificación experimental del funcionamiento de la misma, en un reactor de plasma empleando diseño de experimentos.The characterization and control of plasma-assisted processes, has become increasingly urgent to adapt this kind technology to industrial contexts. This work presents the design and construction of a cold plasma characterization system by eleEctrostatic means (Langmuir probe), based on concepts of plasma physics and tools of engineering, design of experiments and conceptual design. The result of this work is a functional prototype probe and some measurements on the reactor.
       
  • Methodology to obtain the linear range of a transistor as a control
           element in a DC current source
    • Abstract: Se presenta una metodología concebida para el diseño de fuentes de corriente DC, aprovechando las características de los transistores BJT en su región de trabajo lineal (región activa), región que depende de la tensión de codo, la potencia máxima que puede soportar éste y la tensión de polarización; a partir de estos parámetros se identifica el rango de la resistencia de carga que garantiza la corriente constante. La metodología es empleada para implementar un prototipo de fuente de corriente DC de 2A en un rango de resistencia determinado por las características del transistor, garantizando las respectivas restricciones de potencia y temperatura.This paper presents a methodology to develop direct current sources using BJT transistors on the linear region (active region). This region depends on the saturation voltage, maximum power and polarization voltage of the element; from these parameters it is obtained the load resistance range that ensures a constant current. The methodology is used to develop a DC current source prototype of 2A and the range of the load resistance is defined by the transistor characteristics. The temperature and power constrains are taking into account.
       
  • Study microstructure and composition of oxidation in steam at 700 and
           750°C of austenitic steels AISI 304, 316 and 317
    • Abstract: Se ha investigado la oxidación de los aceros inoxidables austeníticos AISI SAE: 304, 316 y 317; a temperaturas de 700 y 750°C, en una atmósfera próxima al 100% de vapor de agua, y de 10 a 1000h de exposición. La finalidad es comprobar la calidad de los aceros austeníticos y estudiar la morfología, composición y estructura de la fases de las capas formadas en la cascarilla del óxido de las muestras por Microscopía Electrónica de Barrido (SEM), Análisis de Rayos X por Dispersión de Energía (EDAX) y Difracción de Rayos X (XRD), respectivamente. Así como también, se ha realizado a diferentes tiempos un estudio sistemático de termogravimetría de las muestras oxidadas, donde se ha observado que el acero AISI 304 presentó la menor ganancia de masa y el acero AISI 316 fue el de mayor de masa respecto a los tres aceros del trabajo. Adicionalmente fue realizado un estudio teórico de simulación termodinámica de oxidación en vapor de los tres aceros, en las mismas condiciones experimentales y mediante el programa Thermo-calc. En estos aceros oxidados se han comprobado la presencia de estructuras de fases de óxidos como: Fe2O3, espinelas protectoras Fe3O4 y Cr2NiO4, y óxidos mixtos de tipo (Cr xFe y)2O3, (Fe,Cr,Mn)3O4 y Ni6MnO8. Finalmente, se discute un posible mecanismo de la formación de las capas de óxidos de las muestras ensayadas.We have investigated the oxidation of austenitic stainless steelsAISI SAE: 304, 316 and 317, at temperatures of 700 to 750°C in an atmosphere approaching 100% of steam, and in a time range of 10 to 1000h of exposure. The purpose is to check the quality of austenitic steels and studying the morphology, composition and structure of the phases of the layers formed on the oxide scale samples by scanning electron microscopy (SEM), X-ray analysis energy dispersive (EDAX) and X-ray Diffraction (XRD), respectively. Just as well, has been performed at different times, a systematic study ofThermogravimetry of the samples oxidized, which was observed that the AISI 304 steel had the lowest mass gain and the AISI 316 steel had the higher mass gain respect to the three steels of the work. Additionally we carried out a theoretical study of thermodynamic simulation of steam oxidation of three steels, under the same experimental conditions and by the Thermo-calc program. In the oxidized steels have been checked the presence of oxide phase structures such as Fe2O3, the protective mixed spinels Fe3O4 and Cr2NiO4, and mixed oxides of type (Cr xFe y)2O3, (Fe,Cr,Mn)3O4 and Ni6MnO8. Finally, it was discusses a possible mechanism of formation of oxide layers of the samples tested.
       
  • A novel exponential function based model for an uniaxial magnetic
           levitation system
    • Abstract: En este trabajo un nuevo modelo dinámico para un sistema de levitación magnética uniaxial (el cual no se ha reportado en la literatura) se desarrolla a partir de principios magnetostáticos. El sistema en mención está compuesto por dos bobinas, utilizadas como actuadores para el control de posición de dos imanes permanentes que deben deslizarse a través de un eje vertical, esta es una configuración muy utilizada en motores con suspensión magnética y en general por cualquier sistema con cojinetes o soportes magnéticos activos. Basados en el modelo amperiano y la ley de Biot-Savart para este sistema, se establecieron mediante cálculos numéricos las relaciones fuerza- distancia entre bobinas e imanes permanentes y entre ambos imanes. Con estas relaciones numéricamente definidas se realizaron ajustes de curva exponenciales para obtener el modelo dinámico no lineal del sistema de suspensión magnética. En este artículo adicionalmente se presenta un modelo linealizado generado a partir del modelo obtenido previamente, demostrando que éste representa correctamente la dinámica del sistema cerca al punto de operación.In this paper a new dynamic model for a uniaxial magnetic levitation system is developed from magnetostatic principles, which we have not found in literature. The system has two coils which are the actuators to control the position of two magnets that need to slide on a vertical axis; this configuration is used in motors with magnetic suspension and generally in any system with active magnetic bearings. Based on the Amperian model and the Biot - Savart law for this system, it was established by means of numerical calculations, the force and distance relationships between the actuators and magnets and between magnets. Once the mentioned relations were numerically determined, then exponential curve fitting was done to them, in order to obtain the nonlinear dynamic model of the magnetic suspension system. This article further presents a linearized model generated from the model previously obtained, showing that it correctly represents the system dynamics near the point of operation.
       
  • Performance of multivariable traffic model that allows estimating
           Throughput mean values
    • Abstract: The present paper is aimed at developing a multi-variable traffic model of a Wi-Fi data network that allows estimating throughput mean values. In order to construct the model, data corresponding to an 8-host wireless ad- hoc network were collected using a software package called WireShark; the network was specially designed for modeling purposes. Subsequently, the most convenient multi-variable models were estimated according to the traffic features extracted from the collected data. Results were the evaluated using a software package called STATA, leading to the establishment of significant explanatory variables for the model and its performance levels. For our Wi-Fi network, results show that the analyzed traffic exhibits self- similarity features. Additionally, model coefficients and their corresponding significance levels are shown in various Tables. Finally, an explanatory multivariable model consisting of four variables was produced on the basis of ordinary least-squares methodologies (with a per-cent error of 22.16). The findings suggest that the multi-variable traffic model produced in this study allows a reliable analysis of throughput mean values; however, the model is limited when predicting traffic values for data outside the selected estimation set.El presente trabajo de investigación tiene por objetivo desarrollar un modelo multivariable de tráfico para una red de datos Wi-Fi que permita estimar el valor medio de throughput; para lograr lo anterior se procedió a capturar los datos correspondientes con el software WireShark de una red inalámbrica Ad Hoc compuesta por ocho host, diseñada e implementada para tal fin. A continuación se estimaron los modelos multivariados más convenientes de acuerdo a las características del tráfico capturado y posteriormente se evaluaron los resultados obtenidos a partir del software STATA, determinando las variables explicativas más significativas dentro del modelo y su nivel desempeño. Los resultados arrojados por este proyecto de investigación demuestran la autosimilaridad presente en el tráfico capturado de la red Wi-Fi, además, se muestran en diferentes tablas los coeficientes de los modelos y sus respectivos niveles de significancia. Finalmente se desarrolló un modelo multivariado de cuatro variables explicativas a partir de la metodología de mínimos cuadrados ordinarios con un error porcentual del 22,16. Como conclusión, el modelo multivariado de tráfico desarrollado permite realizar un análisis de los valores medios del throughput con suficientes niveles de confiabilidad, sin embargo, no realiza una buena predicción de los valores de tráfico para datos que estén fuera del conjunto seleccionado para su estimación.
       
  • Evaluation of Technology using TOPSIS in Presence of Multi-collinearity
           in Attributes
    : Why use the Mahalanobis distance'
    • Abstract: Este artículo justifica matemáticamente el mejoramiento a la técnica multi- criterio TOPSIS (Technique for Order of Preference by Similarity to Ideal Solution), la cual utiliza la distancia Euclidiana al evaluar un conjunto de alternativas, la cual asume independencia entre los atributos de dicha opción, algo que frecuentemente no se cumple. Se demuestra como matemáticamente la distancia Mahalanobis integra la dependencia lineal entre los atributos de las alternativas evaluadas, además se presentan dos casos de estudio en los que se realizan evaluaciones con ambas distancias, encontrándose diferencias en las soluciones obtenidasThis paper validates mathematically an improvement to the multi-criteria technique TOPSIS, (Technique for Order of Preference by Similarity to Ideal Solution) which traditionally uses the Euclidean distance when evaluating a set of alternatives, and assumes that there is independence between the attributes of the alternatives being evaluated, condition that is not always true. This paper demonstrates how the Mahalanobis distance incorporates the linear dependence between the alternative's attributes, and also presents two cases of study in which evaluations are performed with both distances, finding differences in proposed solutions.
       
  • Optimization of injection molding process parameters by a hybrid of
           artificial neural network and artificial bee colony algorithm
    • Abstract: This paper presents a hybrid of artificial neural networks and artificial bee colony algorithm to optimize the process parameters in injection molding with the aim of minimize warpage of plastic products. A feedforward neural network is employed to obtain a mathematical relationship between the process parameters and the optimization goal. Artificial bee colony algorithm is used to find the optimal set of process parameters values that would result in the optimal solution. An experimental case is presented by coupling Moldflow simulations along with the intelligent schemes in order to validate the proposed approach. Melt temperature, mold temperature, packing pressure, packing time, and cooling time are considered as the design variables. Results revealed the proposed approach can efficiently support engineers to determine the optimal process parameters and achieve competitive advantages in terms of quality and costs.Este estudio presenta un híbrido de redes neuronales artificiales con el algoritmo de la colonia artificial de abejas para optimizar los parámetros del proceso de inyección de plásticos con el objetivo de minimizar la deformación en productos plásticos. Una red neuronal de propagación hacia adelante es empleada para obtener una relación matemática entre los parámetros del proceso y el objetivo a optimizar. El algoritmo de la colonia artificial de abejas es usado para encontrar el conjunto óptimo de valores de los parámetros que resultarían en la solución óptima. Un caso experimental es presentado acoplando simulaciones de Moldflow junto con los esquemas mencionados con el fin de validar el enfoque propuesto. La temperatura del plástico, temperatura del molde, presión de empaque, tiempo de empaque, y tiempo de enfriamiento son consideradas como las variables de diseño. Los resultados revelan que el enfoque propuesto puede eficientemente apoyar a ingenieros a determinar los parámetros óptimos y alcanzar ventajas competitivas en términos de calidad y costos.
       
  • Spatial super-resolution in coded aperture- based optical compressive
           hyperspectral imaging systems
    • Abstract: The Coded Aperture Snapshot Spectral Imaging system (CAS SI) is a remarkable optical imaging architecture, which senses the spectral information of a three dimensional scene by using two-dimensional coded focal plane array (FPA) projections. The projections in CASSI are localized such that each measurement contains spectral information only from a specific spatial region of the data cube. Spatial resolution in CASSI is highly dependent on the resolution the FPA detector exhibits; hence, high-resolution images require high-resolution detectors that demand high costs. To overcome this problem, in this paper is proposed an optical model for spatial super­resolution imaging called SR-CASSI. Spatial super-resolution is attained as an inverse problem from a set of low-resolution coded measurements by using a compressive sensing (CS) reconstruction algorithm. This model allows the reconstruction of spatially super-resolved hyper-spectral data cubes, where the spatial resolution is significantly enhanced. Simulation results show an improvement of up to 8 dB in PSNR when the proposed model is used.El sistema de adquisición de imágenes espectrales basado en apertura codificada de única captura (CASSI) es una arquitectura óptica notable, que permite capturar la información espectral de una escena utilizando proyecciones bidimensionales codificadas. Las proyecciones en CASSI se encuentran ubicadas de tal manera, que cada medición contiene únicamente información espectral específica de una región del cubo de datos. La resolución espacial en el sistema CASSI depende altamente de la resolución del detector utilizado; así, imágenes de alta resolución requieren detectores de alta resolución, que a su vez demandan altos costos. Como solución a este problema, en éste artículo se propone un modelo óptico de súper-resolución para el mejoramiento de la resolución espacial de imágenes hiperespectrales denominado SR-CASSI. Súper-resolución espacial se logra tras solucionar un problema inverso utilizando un algoritmo de compressive sensing (CS), que tiene como entrada las mediciones codificadas de baja resolución capturadas. Éste modelo permite la reconstrucción de cubos de datos hiperespectrales súper resueltos, cuya resolución espacial es aumentada significativamente. Los resultados de las simulaciones muestran un mejoramiento de más de 8 dB en PSNR cuando el modelo propuesto es utilizado.
       
  • Incremental k most similar neighbor classifier for mixed data
    • Abstract: En este trabajo, se presenta un algoritmo de clasificación incremental basado en los k vecinos más similares, el cual permite trabajar con datos mezclados y funciones de semejanza que no necesariamente son distancias. El algoritmo presentado es adecuado para procesar grandes conjuntos de datos, debido a que sólo almacena en la memoria principal de la computadora los k vecinos más similares procesados hasta el paso t, recorriendo una sola vez el conjunto de datos de entrenamiento. Se presentan resultados obtenidos con diversos conjuntos de datos sintéticos y reales.This paper presents an incremental k-most similar neighbor classifier, for mixed data and similarity functions that are not necessarily distances. The algorithm presented is suitable for processing large data sets, because it only stores in main memory the k most similar neighbors processed until step t, traversing only once the training data set. Several experiments with synthetic and real data are presented.
       
 
 
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