Magísteres

Los servicios basados en la ubicación (conocidos como LBS) son utilizados por usuarios de redesmóviles inalámbricas y les dan a conocer, por ejemplo, detalles de los puntos de interés turísticos cercanos a la posición de un visitante, o bien para dar a conocer si en la vecindad de una persona existe algún hospital. El problema es que la ubicación se transforma en un pseudo-identificador cuando es relacionada con datos públicos ya que permite individualizar o crear un perfil del usuario. Hoy en día, la técnica más popular propuesta para proteger la privacidad de ubicación de una persona que accede a un LBS, consiste en que el usuario le envía una consulta con posición encubierta (CUE). Una CUE consiste de una consulta de rango tradicional pero asociada no solo a una sino que a k posiciones distintas (k-anonimato) y posibles de ser la verdadera posición del usuario (de hecho una de ellas es la real). El desafío por parte del LBS es cómo procesar eficientemente una cantidad masiva de consultas con posición encubierta sin que esto le signifique una mayor carga de trabajo, una mayor latencia y una mayor pérdida de la privacidad de ubicación de sus usuarios. Para enfrentar estos desafíos, nuestra idea es que el LBS procese en batch todas las consultas recibidas en un periodo de tiempo y ordene las respuestas apropiadamente para luego enviarlas en un broadcast público que sea escuchado por todos los usuarios, es decir, tanto por aquellos que solicitaron algún servicio como por aquellos que pretenden solicitarlo. De esta forma, el LBS proactivamente busca reducir la latencia, proteger la privacidad de ubicación de sus usuarios y reducir su carga de trabajo sirviendo a los usuarios antes que estos le envíen sus consultas. En este informe de tesis se proponen tres diferentes algoritmos de scheduling para ordenar los datos a transmitir en un broadcast: algoritmos de envergadura, algoritmo de popularidad, algoritmo de relevancia y otras tres variantes que incorporan la latencia. Se realizaron extensas simulaciones para evaluar la efectividad de estas técnicas en términos del rendimiento del LBS y la calidad de las respuestas transmitidas. Este trabajo también propone una métrica para evaluar el grado de pérdida de privacidad de ubicación cuando un usuario no encuentra respuesta en el broadcast y debe, por lo tanto, enviar su consulta al LBS.

Un Data Warehouse (DW) es un almacén de datos que se modela utilizando el modelo multidimensional, el cual estructura la información de acuerdo a dimensiones y hechos. Una dimensión es un concepto abstracto que agrupa datos que comparten un significado semántico común. Las dimensiones se modelan mediante jerarquías de categorías, las que contienen elementos. Una dimensión es estricta si cada elemento de toda categoría tiene un único ancestro en cada categoría superior y homogénea si cada elemento tiene al menos un ancestro en cada categoría superior. Si una dimensión no satisface las restricciones de integridad que imponen estas condiciones, al utilizar vistas precomputadas para responder consultas, se pueden obtener respuestas incorrectas. Una dimensión se puede volver inconsistente con respecto a sus restricciones de integridad estrictas y homogéneas luego de efectuar una actualización, por ejemplo, luego de una reclasificación de elementos. Cuando esto sucede es necesario reparar (corregir) la dimensión. Una reparación es una nueva dimensión que satisface el conjunto de restricciones estrictas y homogéneas y se obtiene mediante inserción y eliminación de arcos entre elementos de las categorías. Una reparación es minimal si se obtiene mediante un número mínimo de cambios. Se ha demostrado que en general computar reparaciones minimales con respecto a restricciones de integridad estrictas y homogéneas es un problema NP-completo. Sin embargo, se ha mostrado que si la dimensión se vuelve inconsistente luego de una única operación de reclasificación de elementos es posible computar una reparación, que contiene la actualización, en tiempo polinomial. En esta tesis se implementan algoritmos para computar reparaciones que mantienen las operaciones de reclasificación que producen las inconsistencias. Esto para un caso particular de dimensiones. Además, se consideran otras restricciones que pueden ser impuestas por el administrador del Data Warehouse, tales como restricciones de prioridad y seguridad.

Se estudió la esterilización con calor por radiofrecuencia de madera apilada verde de pino radiata para exportación como materia prima para embalajes. Se aplicaron los programas de esterilización 56/30 (°C/min) y 60/1 (°C/min). Los ensayos fueron realizados en un equipo de radiofrecuencia de laboratorio de 3 m3 de capacidad. Se determinó el tiempo experimental y se desarrollaron modelos de predicción del tiempo de tratamiento. Se evaluó la calidad de la madera durante el proceso de esterilización con calor por radiofrecuencia en base a la variación de alabeos, cambios dimensionales y contenido de humedad durante el procesamiento. El diseño experimental tuvo como factores variables la altura de la pila, el espesor de la madera y el volumen de madera. Los resultados confirmaron que la madera que se encuentra en la superficie de la pila, es la que requiere mayor tiempo para lograr las condiciones de esterilización bajo ambos programas de tratamiento. Además la madera tratada con calor por radiofrecuencia con fines de esterilización incremento en calidad ya que en el 74.5% de los casos no se presentaron alabeos, y los cambios dimensionales así como la pérdida de humedad variaron levemente.

Hoy en día existen diversas fuentes de datos móviles tales como redes inalámbricas, GPS, y otras, que nos permiten recolectar las ubicaciones geográficas de objetos de manera constante generando grandes colecciones de datos. Estos datos pueden ser usados para generar trayectorias de objetos, donde una trayectoria es una secuencia de segmentos de líneas representando el movimiento continuo de un objeto entre dos instantes de tiempo. Existen aplicaciones de minería de datos que permiten obtener patrones de trayectorias de objetos, es decir, encontrar comportamientos similares que siguen las trayectorias. Estos patrones son útiles, por ejemplo, para decidir sobre planificación urbana, analizar congestión vehicular, comprender migración de animales, estudiar comportamiento de fenómenos naturales como huracanes, etc. En esta tesis se presenta un nuevo concepto de trayectoria agregada y se presentan algoritmos para obtenerlas de manera dinámica. Una trayectoria agregada corresponde a una nueva trayectoria que se obtiene a partir de un conjunto de trayectorias que siguen un patrón similar de comportamiento. Una trayectoria agregada no solo muestra el patrón de comportamiento, sino que además, nos indica la densidad de ese patrón. El procesamiento para obtener una trayectoria agregada se realiza en dos fases: (i) obtención de clústeres o grupos de segmentos de trayectorias diferentes y (ii) agregación de clústeres similares. En esta tesis proponemos aplicar un procesamiento de obtención de clústeres que permita capturar relaciones entre sub-segmentos de segmentos de trayectorias que los algoritmos comunes de la literatura. Además, nuestros algoritmos calculan trayectorias de manera dinámica, a diferencia de otros algoritmos de búsqueda de patrones sobre trayectorias que realizan el procesamiento de manera estática. Es decir, el proceso de construcción de trayectorias agregadas se adapta a medida que se procesan nuevas trayectorias y no es necesario procesar todo el conjunto de trayectorias desde cero si nuevas trayectorias son consideradas en la búsqueda de la trayectoria agregada. Finalmente, a diferencia de otras propuestas no solo se considera la cercanía espacial de trayectorias, sino que además la cercanía temporal. La evaluación experimental realizada comparando resultados en el estado de arte muestra que los algoritmos propuestos son eficaces en el cómputo de trayectorias agregadas.

Analizar la subjetividad en textos disponibles puede entregar diversos beneficios para las organizaciones y personas. En particular, el Análisis de Afecto intenta descubrir el afecto que le imprime el escritor a sus textos. El análisis automatizado de textos se convierte en un problema de clasificación que puede ser resuelto con técnicas de aprendizaje automático. Sin embargo, la mayor parte de estos análisis han sido realizados para corpus de textos escritos en inglés. Este trabajo comparó la aplicación de técnicas de aprendizaje automático y de NLP sobre textos en idioma español, realizando un proceso de análisis de afecto mediante la aplicación de 3 clasificadores basados en técnicas de aprendizaje automático y estudiando la incidencia de técnicas de NLP, como stopwords y etiquetado POS. Para ello, se configuró un experimento sobre un corpus en español elaborado con titulares de periódicos online de Chile. Los mejores resultados de rendimiento del clasificador se obtienen con la técnica Support Vector Machine sobre un corpus.

Se realizan experimentos a escala de laboratorio para caracterizar el secado artificial de madera de Pinus radiata a temperaturas convencionales (70/50°C) y aceleradas (90/60°C): distribuciones transitorias y espaciales de contenidos de humedad y temperatura, así como, determinación de propiedades térmicas (conductividad térmica y calor específico) en función del contenido de humedad. Los datos experimentales obtenidos permiten, en primera instancia, determinar la conductividad térmica de la madera a través de metodología inversa y también, validar los valores numéricos obtenidos. El análisis comparativo muestra que la implementación de la metodología inversa desarrollada entrega información consistente con datos experimentales obtenidos y/o disponibles en la literatura especializada: conductividades térmicas crecientes con el aumento de la humedad y la temperatura, cuyos valores fluctúan entre 0,34 y 0,56 (W/m K) para variaciones de humedad entre 22% y 64%; y temperaturas entre 70°C a 90°C, respectivamente. Por último, conclusiones son dadas en base a la pertinencia de determinar propiedades de transporte a través de metodología inversa y su posterior validación con datos experimentales. En este sentido, se presentaron errores que fluctúan entre 3,83% y 12,7% para programas de secado 70/50°C y 90/60°C, respectivamente.

En esta investigación se evaluó el efecto del proceso de debobinado, bajo condiciones ajustadas de tasa de compresión, en el tipo de grietas de debobinado y calidad de chapas de Eucalyptus nitens para la fabricación de tableros contrachapados. Se utilizaron trozas provenientes de tres alturas en árboles de familias segregadas de Eucalyptus nitens procedentes de una plantación ubicada en la zona de Mulchén, Chile. Con las chapas ya elaboradas, se analizaron las grietas de debobinado que aparecieron durante el proceso, donde la morfología, propagación y propiedades mecánicas de chapas y tableros se obtuvieron mediante análisis de imágenes microscópicas y ensayos mecánicos. Mediante nanocaracterización se obtuvo las propiedades de la “Región de Interfase”, donde se midió en forma independiente el módulo de elasticidad reducido de la pared celular y del adhesivo fenólico. Mediante la ecuación de la regla de las mezclas se calculó el módulo de elasticidad en la región de interfase, para correlacionar con las propiedades mecánicas en tracción de tableros contrachapados. Se logró corroborar que con la tasa de compresión más ajustada, se obtiene una chapa más apretada, rígida y de buenas propiedades mecánicas, con grietas de debobinado de menores dimensiones con lo que la propagación de estas grietas a la superficie de la chapa se reduce cuando los tableros están en servicio. Las propiedades de la interfase mejoran a medida que se usan las chapas fabricadas con esta metodología, reforzando el concepto de que una buena interfase es capaz de transmitir esfuerzos entre chapas mejorando así las propiedades mecánicas del producto final. Mediante el uso de familias segregadas de Eucalyptus nitens y con trozas provenientes de alturas superiores a los 3 metros, es posible obtener chapas de buena calidad y apariencia para la fabricación de tableros contrachapados.

Los frentes oceánicos desempeñan un papel importante en los ecosistemas marinos. La importancia de los frentes se debe a su impacto tanto en la física como también en los procesos biogeoquímicos del océano. Datos satelitales ofrecen una visión sinóptica de la variabilidad de los frentes, lo cual es necesario para estudiar zonas frontales costeras. Datos in situ de la boya oceanográfica ubicada en Seno Reloncaví fue usada para validar datos satelitales y estudiar la variabilidad temporal de la TSM. Esta comparación de datos satélitales e in situ mostraron buena correlación. El objetivo de este trabajo es analizar la estructura y variabilidad de frentes termales superficiales en el Mar Interior de Chiloé (MIC) usando datos satelitales del producto Multi-scale Ultra-high Resolution (MUR) que contiene campos diarios de TSM con una resolución de 1 km para el periodo 2003-2019. Para la identificación de los frentes, se aplicó un método de detección frontal de Canny (1986) basado en gradiente para aumentar la precisión de la identificación frontal, donde se usaron los umbrales [0,08 0,10] oC/km. También se calcularon las probabilidades frontales en cada píxel como la relación entre el número de veces que el píxel califica como un frente y el número de veces que el píxel está libre de nubes durante un periodo de tiempo. A los campos de TSM se le realizaron diferentes análisis, incluyendo análisis armónico, Funciones Empíricas Ortogonales (FEO), cálculos de anomalías, desviación estándar y promedios climatológicos. Particularmente en el FEO, se analizó la series de tiempo y la respectiva comparación con los índices climáticos (MEI, PDO y SAM) como posibles responsables de la variabilidad en el MIC. Entre los principales resultados en este estudio destacamos lo siguiente: En relación a la climatología, existen valores mas altos en verano y mínimo en invierno, consecuencia de esto la Magnitud del Gradiente presento mayores valores en verano y menores en invierno. Por ultimo en la Probabilidad Frontal (PF), se muestra la variabilidad a interanual y estacional, esta ultima muestra una PF alta en verano-primavera y menores en invierno. Cabe señalar, que en invierno la Magnitud del Gradiente presentaba valores de magnitud pequeños. Sin embargo, para esta misma estación al utilizar PF se perciben frentes, demostrando ser un método mas robusto para la detección de frentes. Futuros análisis incluirán las descargas de los ríos a escala estacional en el MIC, los cuales serian responsable de la variabilidad de la TSM en nuestra zona de estudio.

Los sistemas de recomendación (RS) entregan mejores sugerencias a sus usuarios cuando se procesa información. Actualmente, existen RS que incorporan información de contexto en las sugerencias. Contexto es todo aquel dato, excepto usuario e ítem, que condicione la elección del usuario sobre un ítem. Una interesante fuente de información contextual son los comentarios realizados por los usuarios al calificar un ítem. Usando métodos estándar del área de Extracción de Información para aumentar la información disponible, es posible extraer esta información de manera automática, aunque con diversos grados de calidad. Por esto resulta interesante considerar la confianza que se puede tener en la información obtenida. En este trabajo, se presenta una estrategia de Extracción de Información basada en una taxonomía de información contextual que permite extraer información de contexto desde fuentes textuales (reviews) de manera automática. Se ha considerado el análisis de literatura referente a modelado de contexto en sistemas ubicuos, pervasivos, y de recomendación, y se ha generado una taxonomía que describe conceptos de información de contexto. En conjunto con ello, se ha desarrollado un algoritmo para pre-filtrar la información obtenida, en base a un indicador de confianza en la información detectada. Finalmente, se realiza un detallado análisis del impacto del uso de la información de contexto obtenida en base a la taxonomía desarrollada. Además, se considera el efecto de diferentes estrategias para medir la confianza en la información, en los resultados del proceso de recomendación consciente del contexto.

Actualmente, la detección automática de ironía en textos es un tema abierto de trabajo, el cual está siendo abordado por distintos grupos de investigación. La ironía es definida de distintas formas y la mayoría de los trabajos converge en definirla como el uso de palabras para expresar algo distinto y opuesto al sentido literal. Además, dado que las personas a menudo usan la ironía para expresar sus opiniones, la detección de esta es de interés para investigadores del área de análisis de sentimientos, debido a que permite evitar interpretaciones erróneas de opiniones y decidir cuándo una de ellas es o no irónica o literal. Este trabajo propone un nuevo modelo de detección de ironía en textos en español a partir de los enfoques estudiados en una revisión sistemática de literatura, en la cual se revisaron artículos relacionados con la detección de ironía, sarcasmo y minería de opinión. Para evaluar el modelo se construyó un corpus de evaluación compuesto de tweets en español recopilados de acuerdo a distintos dominios temáticos, los cuales fueron etiquetados como irónicos y no irónicos por evaluadores humanos. Junto con lo anterior, se desarrolló una aplicación que permite realizar tareas de pre-procesado y procesado de cada característica que compone nuestro modelo para finalmente generar el dataset para evaluación. Este nuevo modelo tomó como base las características de ironía más utilizadas en los modelos revisados y además introduce 2 nuevas características. Finalmente, el modelo quedó conformado por los atributos: Uso de emoticonos, Uso de Mayúsculas, Uso de Signos de Puntuación, Uso de Palabras típicas de ironía, Uso de Adverbios temporales y no temporales, Análisis de Contradicción Texto-Emoticón, Análisis de ngramas y Análisis de skipgramas. Se obtuvieron rendimientos generales de hasta un 78 %, valor considerado aceptable en comparación a los modelos existentes y prometedor considerando la prácticamente nula existencia de trabajos de detección automática de ironía en textos en español.

La poda se ejecuta para incrementar el volumen de madera libre de defectos con respecto al volumen total del fuste, esto conlleva la división de la troza en dos áreas: una libre de defectos y otra con defectos, que definen la calidad final de la madera aserrada. El proceso de corte se enfoca como un Problema de Corte y Embalaje (Cutting -Stock Problem, CSP) en donde se debe ubicar piezas de madera aserrada en las trozas minimizando la pérdida por aserrín o despuntes, que repercute en la rentabilidad de las industrias madereras. Sin embargo, al ser un problema de optimización combinatoria, encontrar una solución óptima es impracticable a nivel industrial dado el tiempo requerido. Esta investigación desarrolla un método eficiente en tiempo y rendimiento que permite aumentar el aprovechamiento volumétrico y utilidad de los aserraderos que procesan trozas podadas de Pinus radiata. Se estableció un algoritmo de programación dinámica, probado en trozas latifoliadas, que permite encontrar una solución al problema, considerando criterios de la materia prima: diámetros extremos, diámetro máximo de cilindro nudoso y largo de internudo; y de las piezas aserradas obtenidas: escuadría, calidad y precio. Basado en el marco teórico se reconstruye, en primera instancia, una troza tridimensionalmente considerando los siguientes parámetros internos: diámetro de cilindro nudoso de 10 cm, un largo de internudo que promedia 70 cm. con verticilos de cuatro nudos centrados en la medula simulados como conos truncados y orientados a 24° de la médula, lo que es complementado con las imágenes externas que proporciona un escáner industrial. La implementación del algoritmo computacionalmente en lenguaje de programación C# permitió tener presente las características de la materia prima, considerando listado de pedidos y flujo de producción predominante en el país, además de facilitar la visualización tridimensional del patrón de corte por medio de visualización gráfica. Los resultados muestran un incremento en el aprovechamiento de la materia prima y utilidad neta de la madera aserrada, sin embargo, se encuentra altamente supeditado a la confiabilidad que puedan conferir los datos entregados por el escáner industrial para confeccionar una imagen tridimensional de la troza.

En esta investigación se fabricó un piso de ingeniería con la superficie densificada con maderas de Pinus radiata y Eucalyptus nitens. Adhesivo urea formaldehído y sustratos de OSB y contrachapado fueron usados. Las propiedades de cada uno de los componentes del piso fueron medidas para conocer sus propiedades físicas y mecánicas. Una vez el piso fue fabricado se analizaron sus propiedades físicas, mecánicas y nanomecánicas. Mediante el SEM (scanning electron microscopy) se evaluó la morfología de la zona de la interfase (madera-adhesivomadera). El envejecimiento acelerado permitió observar y medir el comportamiento de la superficie del piso laminado sometida a rayos UV y a condensación. Luego con las propiedades de las láminas que componen el piso, se realizó un modelamiento a través de la teoría clásica de laminación, con el fin de obtener propiedades mecánicas del piso compuesto. Se logró ratificar que las chapas de madera densificada que componen el piso de ingeniería tienen mayores propiedades físicas y mecánicas que las chapas sin tratamiento de densificación. Mediante los ensayos físicos, mecánicos y nanomecánicos realizados a los pisos fabricados, se logró corroborar que los pisos con tratamiento de densificación en su superficie, tienen un aumento significativo en sus propiedades en comparación con los pisos sin el tratamiento de densificación. La morfología de la interfase en pisos de ingeniería, mostró que el tratamiento de densificación afecta la penetración del adhesivo. A través del envejecimiento acelerado se logra observar el buen comportamiento de los pisos con la superficie densificada, además de comprobar la eficacia del barniz poliuretano para la protección de la superficie del piso de ingeniería. A través del software MatLab se realizó el modelamiento con la teoría clásica de laminación, sin embargo y luego de la comparación con las propiedades del compuesto obtenidas experimentalmente, no fue posible la validación de este.

El presente trabajo se relaciona con la simulación numérica del problema esfuerzo/deformación en la madera debido a los cambios de humedad que experimenta durante un proceso isotérmico de secado. En este contexto, se simula el transporte bidimensional del contenido de humedad al interior de la madera, modelado de acuerdo con el concepto de Potencial Hídrico, vinculado a los esfuerzos asociados al fenómeno de contracción libre y sorción mecánica debido a gradientes de humedad. Recurrente de lo anterior, un modelo matemático caracterizado por un sistema de ecuaciones diferenciales parciales no lineales de segundo orden es resuelto numéricamente a través del Método de Volúmenes de Control basado por Elementos Finitos (CVFEM). Resultados de diversos problemas y aplicaciones para una sección en el plano radial tangencial de madera de álamo son indistintamente cotejados con datos experimentales, soluciones analíticas y simulaciones numéricas disponibles en la literatura especializada.

EI presente trabajo tuvo como objetivos la simulación numérica de la cinética del secado a baja temperatura de madera sólida. EI modelo numérico contempló la integración en el tiempo, a través del método de volúmenes finitos, de un sistema de ecuaciones diferenciales parciales no lineales de segundo orden para el transporte de humedad. Los sistemas lineales de ecuaciones resultantes fueron resueltos en forma iterativa a través del método de algoritmo de Thomas. Se desarrollaron programas computacionales, escritos en lenguaje Fortran. El modelo físico, se basó en que el movimiento interno de humedad durante el secado de madera aserrada de Eucalyptus nitens es de tipo difusivo, para lo cual fue determinado el coeficiente de difusión efectiva. Experimentos unidimensionales a temperatura convencionales fueron realizados para determinar los coeficientes de difusión efectiva requeridos para la modelación de la cinética del secado de Eucalyptus nitens. Se obtuvieron como resultados, simulaciones de procesos de secado unidimensional, valores del coeficiente de difusión efectiva y distribuciones de humedad al interior de la madera sólida de Eucalyptus nitens.