Maestría en Ingeniería

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    Desarrollo de prototipo de adoquín de concreto con adición de polietileno de alta densidad para pavimentos con bajos volúmenes de tránsito
    (Universidad del Magdalena, Maestría en Ingeniería, 2020) Gámez Tello, Eufredo De Jesús ; Vives Pérez, Luis Carlos ; Díaz Varela, Albeiro ; Comercializadora Samaria SAS
    El presente trabajo de grado tiene como fin el diseño de un prototipo de adoquín empleando en su mezclado Polietileno de Alta Densidad (PEAD), con el objetivo de emplear menos recursos naturales en su fabricación y poderlo transformar en producto sustentable. Para obtener los objetivos propuestos, inicialmente se realiza un estudio previo en el mercado colombiano en búsqueda de productos iguales o similares que incluyan algún tipo de material reciclado para su uso comercial. Luego, se realizan diferentes prototipos de adoquines con diferentes porcentajes de PEAD que será el reemplazo de la arena en las mezclas empleadas para elaborar los mismos. Posteriormente, se procederá a realizar los ensayos de laboratorios para obtener resultados de las diferentes propiedades que incluyen la resistencia a la flexo-compresión, absorción de agua, apariencia, masa seca y masa húmeda. Las pruebas se realizan teniendo en cuenta la Norma técnica colombiana NTC 2017 Adoquines de Concreto para Pavimentos; que es la normativa vigente para los adoquines de concreto en Colombia. A partir de los resultados obtenidos en laboratorio se determina, cuáles de los prototipos de adoquines cumplen con los requerimientos técnicos, comparado con los adoquines estándar, igualmente se determina la viabilidad económica de los adoquines modificados con Polietileno de Alta Densidad para el sector de la construcción como alternativa al adoquín comercializado con agregados pétreos. Con esto se plantea dar solución al manejo de los residuos plásticos generados en las actividades antrópicas, dando un segundo uso a este material que termina en basureros, playas, ríos y demás sitios donde su impacto en el ambiente resulta desfavorable.
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    Análisis de la concentración de C, N, su relación C/N en suelo, y su influencia sobre el contenido de nitratos en aguas superficiales del municipio de Zona Bananera (Magdalena)
    (Universidad del Magdalena, Maestría en Ingeniería, 2021) Escorcia Ospino, Dayana Vanessa ; Aguirre Forero, Sonia Esperanza ; Universidad del Magdalena
    El presente informe tiene como objetivo analizar la concentración de C, N y su relación C/N en suelo, así como su influencia sobre el contenido de nitratos en aguas superficiales de la Zona Bananera (Magdalena), a través de una investigación cuantitativa con alcance correlacional-explicativo. En el estudio se seleccionaron 24 puntos de muestreo para suelo y 12 sitios de muestreo para aguas superficiales dentro de los límites del municipio, las muestras recolectadas en cada uno de ellos fueron caracterizados analíticamente en el Laboratorio de Servicios Analíticos del CIAT. Los resultados obtenidos fueron comparados con los estándares de referencia a nivel nacional y sometido a la prueba estadística no paramétrica U de Mann-Whitney de comparación de medias para muestras independientes la cual permitió conocer el grado de asociación de las variables estudiadas. De acuerdo a esto se observaron altos contenidos de nitratos en suelo especialmente en aquellos cultivados con banano, lo que evidencia la necesidad de definir estrategias de manejo sostenible para regular las concentraciones de dicho nutriente en el área; además, se encontró una relación estadísticamente significativa entre las variables, comprobando la influencia que tienen las concentraciones de carbono y nitrógeno en suelo sobre los contenidos de nitratos en aguas con medias mayores en el suelo, lo cual indica que el aporte de nutrientes debido a las actividades agrícolas al sistema agua es bajo.
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    Guía de implementación de un gobierno de datos para los procesos de facturación de tasas y servicios ambientales del área de gestión financiera de las corporaciones autónomas regionales en Colombia
    (Universidad del Magdalena, Maestría en Ingeniería, 2021) Garcés Ordóñez, Mauricio ; González Zabala, Mayda Patricia
    Este trabajo de grado surgió a partir del desarrollo investigativo en el campo de la Gestión de Datos, específicamente del Gobierno de Datos enfocado en Calidad de Datos, el cual es un área de conocimiento en constante evolución por la generación de valor a partir de los activos de información. La importancia de este trabajo radica en la entrega de un instrumento que servirá como guía para orientar las actividades a realizar durante el diagnóstico de la calidad de los datos como herramienta para evaluar y mejorar la calidad de datos, teniendo en cuenta las dimensiones de calidad como completitud y unicidad. Además, construir y poner en marcha el plan de calidad de datos para la limpieza y normalización de los datos.
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    Diseño de un regulador electrónico para acumuladores de iones de Litio en condiciones de operación autónoma integrado a un sistema de generación hibrido solar-eólico
    (Universidad del Magdalena, Maestría en Ingeniería, 2021) Olivero Ortiz, Victor Jose ; Robles Algarin, Carlos Arturo ; Ministerio de Ciencias
    EEsta investigación plantea el uso de herramientas para la toma de decisiones entorno a la consideración y selección de factores que impactan el desarrollo de proyectos de energía renovable en el caribe colombiano y especialmente, en el distrito de Santa Marta, Colombia. Se propone una estrategia que incluye el uso del Proceso Analítico Jerárquico (AHP) que con la integración de Sistemas de Información Geográfica (SIG) para determinar cómo interactúan diferentes variables al momento de determinar cuál es la mejor forma o lugar para el desarrollo de proyectos que impactan el territorio y benefician a las comunidades. Por otro lado, se estudia la integración de sistemas de acumulación de energía, relativamente recientes, en sistemas de energía renovable basados en energía solar y eólica, especialmente cuando estos operan de forma autónoma o aislada, y se requiere de un sistema de acumulación confiable, robusto y escalable, pero que al mismo tiempo su poca implementación en el contexto regional o local, limita en gran medida la disponibilidad de información que permita establecer su comportamiento o rendimiento. En ese sentido, esta investigación aborda el modelado, simulación, implementación y pruebas de campo de sistemas de acumulación basados en iones de Litio. Finalmente, se desarrolla un modelo de regulación de carga de bajo costo que permita estudiar el comportamiento de paquetes de baterías basados en celdas de iones de Litio, siguiendo el algoritmo de carga y los parámetros suministrados por el fabricante, para lograr la autonomía necesaria que permita estudiar el rendimiento de estos sistemas de acumulación modernos ante diferentes regímenes de carga y usabilidad.
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    Caracterización de la diversidad microbiana presente en el proceso de fermentación de Coffea arabica L. y su influencia en la calidad sensorial de la bebida en la Sierra Nevada de Santa Marta (SNSM)
    (Universidad del Magdalena, Maestría en Ingeniería, 2021) Cruz O'Byrne, Rosmery ; Piraneque Gambasica, Nelson ; Castro García, Lyda ; Universidad del Magdalena
    La fermentación de café (Coffea arabica L.) envuelve la acción de microorganismos, cuyo metabolismo posee una gran influencia en la composición de los granos y, por consiguiente, en la calidad de la bebida. A pesar de ser reconocida por la producción de café de alta calidad, la Sierra Nevada de Santa Marta (SNSM) carece de investigaciones relacionadas con los procesos de fermentación llevados a cabo en la región, los microorganismos asociados y su influencia en los atributos sensoriales de la bebida producida. En el presente estudio, se evaluaron las características fisicoquímicas y microbiológicas durante el proceso de fermentación de C. arabica L. en la SNSM, así como las características sensoriales de la bebida, con el fin de establecer la diversidad microbiana presente y la influencia de las variables estudiadas sobre los atributos sensoriales y la calidad de la bebida. El pH, la temperatura y los grados Brix fueron medidos in situ, las comunidades microbianas fueron analizadas mediante secuenciamiento de los genes 16S e ITS, y la calidad sensorial de la bebida fue establecida mediante el protocolo de catación de la SCA. El proceso se caracterizó por el descenso del pH y los grados Brix, fluctuaciones de temperatura y el predominio de las bacterias. Se identificaron un total de 695 géneros bacterianos y 156 fúngicos, siendo los más abundantes Leuconostoc, Acetobacter, Lactobacillus, Kazachstania y dos hongos no clasificados. Las bebidas producidas se clasificaron como cafés especiales, y su puntaje se vio influenciado positivamente por la riqueza de hongos y la abundancia de levaduras del género Pichia. Esta investigación se constituye como el primer esfuerzo por entender la dinámica del proceso de fermentación en la SNSM, siendo necesaria para la generación de nuevo conocimiento científico en la región y representa una herramienta para futuras investigaciones. Los hallazgos obtenidos muestran la riqueza y diversidad microbiana que posee la SNSM y sirven como insumo para el establecimiento de cultivos iniciadores en el procesamiento del café, que garanticen a los caficultores la generación de bebidas de alta calidad, la estandarización de los procesos, la reducción de las pérdidas económicas y un valor agregado de los productos para un mejor aprovechamiento del mercado.
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    Predicción de las propiedades estructurales, cohesivas y electrónicas en sistemas tipo perovskitas A2BB’O6 utilizando Machine Learning (ML) y la Teoría Funcional de Densidad (DFT)
    (Universidad del Magdalena, Maestría en Ingeniería, 2021) Garrido Barrios, Luis del Cristo ; Deluque Toro, Crispulo Enrique ; Díaz Bolaño, Idanis Beatriz
    En el presente proyecto se aplicó machine learning (ML) y DFT para predecir las propiedades estructurales, cohesivas y electrónicas de los sistemas dobles perovskitas del tipo A2BB’O6 En los últimos años el interés por el estudio de las propiedades cohesivas, termodinámicas, electrónicas y magnéticas de nuevos óxidos de tipo Perovskita ha sido muy exhaustivo debido a descubrimientos relacionados con comportamientos desconocidos de la respuesta magnética tales como la espín-metalicidad y la multiferroicidad. Estas propiedades favorecen las perspectivas de aplicabilidad tecnológica en la industria de la espintrónica. En la actualidad, los estudios teóricos de los materiales tipos dobles perovskitas han jugado un rol muy importante en la predicción de las propiedades estructurales, cohesivas, electrónicas, elásticas, magnéticas, ópticas y entre otras. Uno de los grandes responsables de estos avances teóricos ha sido gracias a la Teoría Funcional de Densidad (DFT). Sin embargo, a pesar que hay gran concordancia entre los resultados experimentales y teóricos obtenidos mediante la DFT, lo cual, se ve reflejado en el aumento exponencial de los avances tecnológicos de hoy en día, por otro lado, hay que reconocer que el costo computacional con la DFT es muy elevado cuando los sistemas o los materiales de estudios son muy grandes y más si se pretende crear una base de datos con información relevantes de las diferentes propiedades que puede exhibir los materiales tipos dobles perovskitas..
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    Análisis de la eficiencia en instituciones de educación superior en materia de creación, investigación, desarrollo tecnológico e innovación mediante el Análisis Envolvente de Datos – DEA
    (Universidad del Magdalena, Maestría en Ingeniería, 2022) Escobar Toledo, Libardo José ; Angulo Cuentas, Gerardo Luis ; Galvis Lista, Ernesto Amauris
    El documento presenta el desarrollo del proyecto de investigación que evalúa el desempeño de las instituciones de educación superior en materia de creación, investigación, desarrollo tecnológico e innovación, utilizando el análisis envolvente de datos como herramienta para el desarrollo y cálculo de las eficiencias relativas. Se presentan siete secciones: introducción, fundamentación teórica y estado del arte, secciones orientadas a los resultados y conclusiones. La fundamentación teórica y la revisión del estado del arte, sustenta el uso del análisis envolvente de datos para la medición de eficiencias en instituciones de educación superior dada las características de transparencia y la objetividad. Por otra parte, el análisis de indicadores expone que las instituciones propenden a mostrar resultados obtenidos con las inversiones que realizan, tratando de presentar una buena gestión, categorizando sus análisis en distintas formas de insumo y presentando resultados alcanzados. Para la selección y medición de indicadores, se utilizaron fuentes de información de libre acceso como un factor de importancia para la selección de los indicadores y de las instituciones, y como resultado, se evidencia que la Universidad Nacional de Colombia, la Universidad de Antioquia y la Universidad del Valle son las instituciones con los resultados de los indicadores más altos. Con relación a la evaluación del desempeño, se identificaron 13 instituciones de las 31 evaluadas, con algún grado de ineficiencia, además, se muestra que las universidades evaluadas cuentan con una eficiencia técnica de 94,31%, una eficiencia administrativa de 95,54%, y una eficiencia no radial de 69,37%. Finalmente se presentan las recomendaciones a las instituciones con menor desempeño, relacionando la proyección que deben tener para alcanzar la eficiencia.
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    Factores que influyen en el desarrollo de los emprendimientos sostenibles
    (Universidad Del Magdalena, Maestría en Ingeniería, 2023) Blanco Pico, Dayanna Del Carmen ; Sepúlveda Chaverra, Juan David ; Angulo Cuentas, Gerardo Luis
    Migrar hacia el emprendimiento sostenible (ES), es una accion inminente por la transformación de los modelos económicos con empresas que evalúan su impacto real sobre el entorno y actúan en consecuencia buscando el bienestar de las comunidades, el cuidado del ambiente y la generación de beneficios económicos. Sin embargo, aun cuando es el camino deseado o recomendado, este no es tenido en cuenta por la mayoría de los emprendimientos, lo que lleva a cuestionarse por qué sucede así, si persiste el llamado urgente a transitar hacia industrias de cero emisiones, con productos de larga vida útil y economía circular. Esta transición requiere conocer los factores que hacen desarrollar los emprendimientos sostenibles. El capital social, el capital cognitivo y las condiciones sociodemográficas y de contexto permiten entender como los valores, las creencias o las percepciones del emprendedor, las características sociodemográficas y las relaciones con el entorno influyen en la actividad emprendedora. Hacer más escalables el ES motiva a analizar los factores asociados al capital social, el capital cognitivo y las condiciones sociodemográficas y de contexto que influyen en su desarrollo. Para esto, la metodología llevada a cabo consistió en un proceso de revisión de la literatura para conocer las características de un ES y otra para conocer los factores que se han estudiado, la preparación y depuración de la base de datos del Global Entrepreneurship Monitor (GEM), el análisis estadístico descriptivo y finalmente el análisis de regresión logística para conocer los factores que explican el desarrollo de un ES. Los resultados muestran como la integración de la sostenibilidad en la toma de decisiones empresariales hace que los emprendedores sostenibles ejerzan una accion política y colectiva, por tanto, su relación con las partes interesadas son variadas y complejas, permitiendo crear valor y transformar las instituciones existentes. Se encontró que la probabilidad de desarrollar un ES, es mayor para las personas adultas, las mujeres y quienes laboran a tiempo completo, además, el miedo al fracaso predice la probabilidad de su desarrollo y el hecho de tener mayor nivel educativo no condiciona que se desarrolle un ES.
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    Desarrollo de una metodología para detectar zonas afectadas por fallas en un sistema de distribución de energía de media tensión aplicando el algoritmo K-Means y técnicas de análisis de datos
    (Universidad del Magdalena, Maestría en Ingeniería, 2023) Castillo Acosta, Daniela Carolina ; Robles Algarín, Carlos Arturo
    La mayor causa de las interrupciones del servicio de energía se genera en las redes de distribución de energía. Las fallas asociadas requieren de reparaciones antes de restablecer el servicio, lo cual exige de su localización rápida y precisa, puesto que este proceso influye en la duración y frecuencia de las interrupciones. Muchas empresas solo realizan estudios de la calidad del servicio de energía a través de la medición del Indicador de Frecuencia Equivalente de las Interrupciones del Servicio (FES) y el Indicador de Duración Equivalente de las Interrupciones del Servicio (DES), debido a que no se encuentran en la capacidad de invertir tiempo y dinero en estrategias que posibiliten mejorar la confiabilidad del sistema, lo cual no disminuye la incidencia de estos eventos. En este trabajo se planteó una metodología para determinar la ubicación de fallas en sistemas de distribución de energía de media tensión, extrayendo las medidas de voltaje y corriente de fallas de una base de datos generada a partir de la simulación de un sistema de distribución. Se utilizó el algoritmo de agrupamiento K-Means para la creación de grupos a partir de sus características y relaciones de homogeneidad y la técnica de mezclas de distribución para obtener los modelos de mezclas y clasificar los datos de las fallas, con el fin de obtener la ubicación más probable. Como resultado se obtuvo una herramienta que posibilita la detección de fallas de una forma eficiente, y sirve de soporte para procesos de planificación y ejecución de planes de acción, facilitando la toma de medidas correctivas relacionadas con la continuidad del servicio y disminuyendo el tiempo de restauración del sistema por parte de las empresas de servicios públicos.
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    Detección de Sigatoka negra implementando técnicas de aprendizaje de máquina mediante imágenes multiespectrales en cultivos productivos de banano en el departamento del Magdalena, Colombia
    (Universidad del Magdalena - Maestría en Ingeniería, Maestría en Ingeniería, 2023) Espinosa Valdez, Alexander Esteban ; Gómez Rojas, Jorge ; Linero Ramos, Rafael David
    El banano es una de las frutas mas importantes a nivel mundial, en Colombia el departamento del Magdalena aporta aproximadamente el 29% de las exportaciones. Sin embargo, esta plantacion es propensa a enfermedades por características de las zonas tropicales y subtropicales donde son cultivadas, además de su forma de monocultivo. Una de las enfermedades principales que afecta el banano es la Sigatoka negra, la cual causa necrosis y clorosis en las hojas, de manera que, a los agricultores les representa perdidas entre el 15% y el 27% anuales. En campo, esta enfermedad es diagnosticada por medio de inspección visual de los expertos empíricos o académicos, lo que conlleva una gran cantidad de tiempo y costos para el agricultor. Se han implementado diversas técnicas de aprendizaje de máquina utilizando imágenes de drones para detectar enfermedades foliares, además, el uso de otros espectros como el borde de rojo e infrarrojo cercano como datos suplementarios. Por lo anterior, esta investigación realizo un análisis de las técnicas de aprendizaje de máquina para la detección de Sigatoka negra mediante imágenes multiespectrales tomadas por dron en cultivos productivos del departamento del Magdalena, Colombia. Obteniendo un conjunto de datos de imágenes con su representación en falso color para la evaluación de diversas técnicas, de las cuales se destaca la evaluación de arquitecturas de clasificación como MobileNet puede detectar la Sigatoka negra con un 75% de precisión con imágenes de Falso Color compuesta por la banda del rojo, borde de rojo e infrarrojo cercano. Mientras que, en algoritmo de detección se obtiene que el mejor modelo es Yolov8 con un mAP>0,5 del 57,9% con imágenes del espectro visible, encontrando que el enfoque de clasificación es mas eficiente para encontrar esta enfermedad con imágenes multiespectrales.
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    Evaluación de la viabilidad del uso de crudos pesados de pavimentación (CPPs) en la pavimentación de vías de bajo tránsito
    (Universidad del Magdalena, Maestría en Ingeniería, 2023) Ovalles Gómez, Evelyn ; Alvarez Lugo, Allex E. ; Martinez Cano, Carlos Arturo
    El buen estado de las vías de bajo volumen de tránsito (VBT) de una región trae consigo múltiples beneficios. El alto costo de la intervención de las VBT empleando mezclas de pavimentación estandarizadas—fabricadas con ligantes asfálticos refinados industrialmente—, plantea el reto de estudiar el uso de materiales alternativos para la intervención de estas vías, tales como los crudos pesados de pavimentación (CPPs). Un CPP se define como un asfalto líquido natural, compuesto por un alto contenido de cemento asfáltico, o asfalto, y solventes. Aunque Colombia posee diferentes campos petroleros de producción de CPP y se reportan diversas aplicaciones de pavimentación en campo con estos materiales, su implementación aún es considerada una técnica de tipo experimental; es decir, una técnica con limitadas referencias documentales y que no ha sido usada de forma masiva. El presente documento presenta los resultados de la evaluación de la viabilidad de producir mezclas asfálticas para VBT, empleando como ligantes asfálticos los CPPs de los campos de Castilla y La Gloria. Para ello, se abordaron tres temáticas principales: (i) la evaluación del efecto del contenido de solventes sobre la respuesta mecánica y la compactabilidad de mezclas elaboradas con CPP, (ii) la evaluación del efecto de la adición de nano-modificadores sobre la respuesta mecánica de mezclas elaboradas con CPP, y (iii) la evaluación de la efectividad de los ensayos convencionales y ensayos de reciente implementación, para cuantificar aspectos afines al desempeño y la durabilidad de mezclas elaboradas con CPP. Los resultados señalan que: (i) existen mejoras progresivas en la respuesta mecánica de las mezclas asfálticas elaboradas con CPP de Castilla en función de la reducción del contenido de solventes, (ii) es viable la elaboración de mezclas para VBT con CPPs no modificados y nano-modificados, y (iii) diferentes alternativas de ensayos de desempeño son replicables sobre mezclas fabricadas con CPP. Sin embargo, se requerirá de futuras investigaciones que permitan avanzar en la creación de especificaciones particulares que faciliten el uso de este tipo de mezclas para VBT.
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    Sistema de recopilación de datos de un cultivo de banano del departamento del Magdalena a través de una red inalámbrica de sensores asistida mediante un vehículo aéreo no tripulado
    (Universidad del Magdalena, Maestría en Ingeniería, 2023) Castrillo Fernández, Luis José ; Camargo Ariza, Luis Leonardo ; Beltrán Gómez, Yésica Tatiana
    Las Redes Inalámbricas de Sensores, es una de las tecnologías empleadas para recopilar datos de los cultivos para optimizar los procesos y la producción agrícola. En este proyecto, se diseñó un sistema de recopilación de datos basado en una red inalámbrica de sensores con un nodo sumidero móvil montado en un vehículo aéreo no tripulado (dron), para un cultivo de banano de variedad Williams en el departamento del Magdalena, uno de los tres principales productores de banano de Colombia. El diseño de estas redes presenta desafíos en término de vida útil de la red, latencia y recolección de información. Sin embargo, la organización de los nodos en clústeres y el uso de nodos sumideros móviles mejoran el rendimiento energético de la red y facilitan la recolección de datos. Cada clúster debe contar con un nodo cabeza o cluster head (CH), por lo que su selección se realizó empleando técnicas de toma de decisiones multicriterio. Se establecieron los criterios de costo de transmisión, RSSI y número de vecinos, y se utilizó el método AHP cuyos resultados presentaron que el costo de transmisión tiene un 70.58% de importancia en la selección de los nodos CH, seguido por el RSSI con un 18.2% y el número de vecinos con un 11.2%. Para la selección de los nodos CH se desarrolló el algoritmo SOE basado en el método TOPSIS que a su vez utiliza el modelo de pérdida de canal inalámbrico en la plantación para calcular el RSSI. Modelo de pérdidas con el que se determinó una distancia máxima de separación entre los nodos sensores de 72 metros. Además, se estableció una altura de vuelo de 35 metros con una distancia de acercamiento de 20 metros entre el nodo sumidero y el nodo CH. Finalmente, se realizó una prueba piloto en un entorno real para verificar la conexión entre los nodos sensores utilizando módulos XBee PRO S3B 900MHz y la recopilación de datos mediante el nodo sumidero, que emplea tecnología WiFi 2.4GHz.
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    Perfil de capacidades de generación de productos de CTeI de los grupos de investigación de IES públicas de la Región Caribe colombiana
    (Universidad del Magdalena, Maestría en Ingeniería, 2023) Montero Lobato, Naida Luz ; Angulo Cuentas , Gerardo Luis ; Galvis Lista, Ernesto Amaru
    La presente investigación establece un perfil de capacidades de generación de productos de Ciencia, Tecnología e Innovación (CTeI) de los grupos de investigación de Instituciones de Educación Superior (IES) públicas de la Región Caribe colombiana, basado en los resultados de las convocatorias de medición de grupos y reconocimiento de investigadores, y desarrollado por medio de estudios descriptivos longitudinales, análisis de correspondencias múltiples, y conglomerados jerárquicos k-meas, de acuerdo con las diferentes actividades resultado de los procesos de Investigación, Desarrollo Tecnológico e Innovación (I+D+i) de los grupos de investigación. El documento contiene cinco capítulos que corresponden, inicialmente a las generalidades de la investigación; en segundo lugar, el análisis longitudinal de la productividad de CTeI; en tercer lugar, la asociación de características de instituciones, grupos e investigadores en mediciones de CTeI; en cuarto lugar, el agrupamiento de los grupos de investigación; y, en quinto lugar, el perfil de generación de productos de CTeI de los grupos de investigación. Los resultados de la investigación describen los perfiles de grupos con capacidades altas, medias y bajas para la generación de productos de CTeI en el desarrollo de actividades de generación de nuevo conocimiento, desarrollo tecnológico e innovación, apropiación social del conocimiento y formación del recurso humano en CTeI, de acuerdo con características asociadas a los grupos de investigación, investigadores e IES.
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    Influencia del capital humano, financiero y relacional en la generación de productos de desarrollo tecnológico e innovación en universidades públicas de Colombia
    (Universidad del Magdalena, Maestría en Ingeniería, 2024) Nuñez Mejía, Elvis Andrés ; Angulo Cuentas, Gerardo ; Charris Polo, Maryuris
    El presente trabajo de investigación analiza las relaciones entre indicadores de las variables Capital humano, Capital Financiero y Capital Relacional con la generación de productos de Desarrollo Tecnológico e Innovación de las Universidades públicas de Colombia que pertenecen al Sistema Universitario Estatal (SUE). Lo anterior, utilizando las fuentes de información del Ministerio de Educación Nacional y los resultados de la convocatoria 833 de 2018 del Ministerio de Ciencia Tecnología e Innovación de Colombia y la aplicación de métodos de análisis multivariado de los datos como el Análisis de Correspondencia Múltiple (ACM) y Análisis de conglomerados jerárquicos en componentes principales (HCPC). Este documento consta de seis secciones, iniciando con la introducción y generalidades de la investigación; luego con la identificación de indicadores de capital humano, financiero y relacional; continua con la descripción de los productos de desarrollo tecnológico e innovación de las Universidades del SUE; seguido de la aplicación de los modelos estadísticos multivariados; luego se presentan las recomendaciones para las universidades del estudio; y finaliza con la sección de las conclusiones. Los resultados de esta investigación determinaron una relación entre las diferentes categorías de medición de los indicadores de las variables y las categorías de los productos de desarrollo tecnológico e innovación; además, se realizó una clasificación y caracterización de las universidades públicas, identificando tres tipos de instituciones de educación: Universidades lideres con altas capacidades en formación de Capital Humano, investigación y desarrollo tecnológico; Universidades innovadoras comprometidas con el desarrollo de sus territorios; Universidades con potencial de impacto regional.
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    IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE ADQUISICIÓN, PROCESAMIENTO Y CLASIFICACIÓN DE SEÑALES EMG PARA DETECCIÓN DE FATIGA MUSCULAR EN EJERCICIOS DE FUERZA
    (Universidad del Magdalena, Maestría en Ingeniería, 2024) Callejas Cabarcas, Mario José ; Polo Llanos, Aura Margarita ; Robles Algarín, Carlos Arturo
    En este trabajo se presenta el desarrollo de un sistema de adquisición, procesamiento y clasificación de señales electromiográficas (EMG) con el propósito de detectar la fatiga muscular en ejercicios de fuerza. Uno de los enfoques principales del proyecto es implementar algoritmos de segmentación en tiempo real de las señales EMG, con una base de datos previamente recopilada y analizada. La metodología adoptada incluye un análisis de la base de datos, una revisión bibliográfica detallada de los algoritmos de segmentación existentes y evaluaciones cualitativas y cuantitativas para garantizar la calidad y eficacia del sistema desarrollado. En el proceso, se ha diseñado y construido un prototipo que permite la adquisición, procesamiento y clasificación de las señales EMG. Este prototipo se complementa con una interfaz de usuario intuitiva que facilita la visualización de las señales y el seguimiento del estado de fatiga. La infraestructura en la nube utilizada para este propósito se basa en la plataforma Amazon Web Services (AWS), que proporciona la capacidad necesaria para almacenar y gestionar los datos de manera eficiente. En la evaluación del rendimiento computacional de los algoritmos implementados, se han empleado diversas métricas, incluyendo el consumo de memoria RAM, la carga de la CPU y los tiempos de procesamiento. Al medir la precisión del algoritmo de segmentación, los resultados obtenidos son altamente alentadores, con un nivel de precisión del 87,5% en la segmentación de señales correspondientes al músculo bíceps y un 71% de precisión en las señales del tríceps, también se exploraron alternativas de segmentación de señales EMG utilizando señales externas.
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    Biochar: alternativa para el manejo de suelos en el trópico seco a partir de la transformación de residuos de la producción agrícola (Coffea arabica y Elaeis guineensis)
    (Universidad del Magdalena, Maestría en Ingeniería, 2024) Villa Parejo, José ; Aguirre Forero , Sonia ; Piraneque Gambasica, Nelson ; Universidad del Magdalena
    El biocarbón es el resultado de la pirolisis de materia orgánica compuesta principalmente de lignina y celulosa, utilizado como una enmienda para mejorar suelos con déficit nutricionales particulares, cuya característica lo ha convertido en una opción prometedora para aprovechar los residuos agroindustriales. Este estudio consta de tres capítulos en los cuales se resalta el valor del biocarbón de pulpa de café y raquis de palma como una alternativa sostenible en la agricultura, destacando su impacto en propiedades del suelo y el crecimiento de las plantas. El capítulo inicial presenta una revisión sistemática del conocimiento sobre biocarbón, abarcando desde el 2011 hasta el 2022. Se analizaron 253 artículos científicos, seleccionando 119, y se identificaron tendencias, efectos en el suelo y enfoques metodológicos. Se destaca un aumento significativo en la investigación sobre biocarbón, evidenciando su utilidad como enmienda de suelo y su potencial en la agricultura. Sin embargo, se enfatiza la necesidad de supervisar sus efectos a largo plazo para garantizar un proceso agrícola sostenible. El segundo capítulo compara la composición y caracterización de biocarbonos derivados de pulpa de café y raquis de palma. Se evaluaron variables como rendimiento de producción, contenido de lignina, pH, retención de humedad, capacidad de intercambio catiónico y contenidos nutricionales. Se concluye que los biocarbonos de pulpa de café son más favorables como enmiendas orgánicas debido a su mayor rendimiento y contenido nutricional, y se resalta la importancia de considerar las necesidades específicas del suelo y los cultivos al elegir un biocarbón adecuado. El tercer capítulo evalúa el efecto de diferentes calidades y dosis de biocarbonos de pulpa de café y raquis de palma en características del suelo y el crecimiento de plantas de pimentón y frijol. Se encontró que todos los tratamientos mejoraron la retención de humedad y porosidad del suelo, mostrando un impacto más significativo con los biocarbonos de raquis de palma. Sin embargo, altas concentraciones de nutrientes pueden desequilibrar el suelo y afectar el crecimiento de las plantas. Se destaca que los biocarbonos de pulpa de café favorecieron el crecimiento de las plantas, especialmente en dosis adecuadas; siendo los tratamientos más efectivos los biocarbonos de pulpa de café BPT2 y BPT3, sugiriendo su potencial para mejorar las características del suelo y el rendimiento de los cultivos en el trópico seco.
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    Farming Spiderbot: Robot paralelo conducido por cables para aplicaciones de agricultura de precisión - Fase 1: Prototipo para optimizar sistema de riego
    (Universidad del Magdalena, Maestría en Ingeniería, 2024) Pupo Díaz, Ricardo Javier ; Taborda Giraldo, John Alexander
    Este proyecto tuvo como objetivo el diseño de un robot cartesiano inteligente para la agricultura de precisión, específicamente para optimizar el riego orientado a la cantidad de recurso suministrado a una planta. El robot, operado por cuatro motores paso a paso Nema 23, controla un actuador suspendido que se mueve en tres dimensiones. Utilizando sensores de humedad distribuidos en el terreno, el robot suministra agua con precisión según el requerimiento hídrico detectado. Un elemento crucial del proyecto fue el uso de un modelo de lenguaje implementado en la interfaz de control para asistir al usuario y facilitar la interacción con el sistema. Este modelo permitió una comunicación intuitiva y efectiva, orientada a mejorar la experiencia del usuario. Además, se realizaron modelados y simulaciones del sistema de control para optimizar su funcionamiento y garantizar su eficacia en diversos escenarios. Durante las pruebas, el sistema pudo mantener de forma autónoma un cultivo de nueve plantas durante dos meses, ajustándose a las variaciones diurnas en la demanda de agua. En síntesis, este proyecto aporta una innovación significativa a la agricultura de precisión, proporcionando una solución tecnológica para una gestión eficiente del agua, con el potencial de ser aplicada en otras áreas de la agricultura para mejorar la sostenibilidad y eficiencia del sector.
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    Análisis del registro electroencefalográfico (EEG) como alternativa para el estudio de la función ejecutiva en adolescentes en conflicto con la ley
    (Universidad del Magdalena, Maestría en Ingeniería, 2024) Leon Becerra, Elmer David ; Polo Llanos, Aura Margarita ; Pino Melgarejo, Mariana
    El siguiente trabajo tiene como propósito presentar el análisis de registros EEG en reposo de un grupo de adolescentes en conflicto con la ley (ACL) de Colombia. A partir del registro EEG se obtuvo un grupo de características que funcionarán como biomarcadores para la identificación de disfunciones cognitivas en la función ejecutiva de los ACL, para lograr este objetivo, se adquirieron 140 registros EEG en el reposo, haciendo uso del dispositivo Active Two de Biosemi en una configuración de alta densidad de 128 canales EEG, se hizo el debido procedimiento de preprocesamiento EEG mediante un pipeline automatizado en el software de MATLAB® el cual permitió la limpieza de los registros, se hizo un procedimiento de extracción de características haciendo diferentes cálculos en el dominio de la frecuencia usando la transformada rápida de Fourier, trabajando específicamente con la densidad espectral de potencia, las características calculadas (14366) fueron sometidas a un procedimiento de selección con el cual se redujeron a 430, las características seleccionadas fueron sometidas a pruebas estadísticas comparativas entre el grupo ACL y un grupo control. Como resultado se obtuvo un grupo de características asociadas al ritmo cerebral alfa que establecen diferencias entre la actividad de los procesos cognitivos durante el reposo en el ritmo alfa, de los grupos ACL y control.