Energy-Harvesting de tipo Peltier para entornos industriales 4.0 severos

Ponente: Blanca Bujanda Cirauqui (Departamento de Estadística, Informática y Matemáticas, Universidad Pública de Navarra)

Lugar: Aula 034 (Edificio CCT)

Hora: martes 21 de enero, 12:00

Resumen: Una instalación industrial necesita realizar un mantenimiento adecuado de su maquinaria si quiere obtener una buena rentabilidad de su producción. La precocidad con la que se detecten las averías puede ser un factor decisivo en su reparación; sin embargo no siempre es posible realizar comprobaciones de manera regular, sobre todo si se se opera en entornos industriales severos (temperaturas superiores a 50ºC, vibraciones, campos electromagnéticos…). Por este motivo, en muchas ocasiones, se utilizan transductores para monitorizar el proceso productivo. Una de las principales limitaciones de los sistemas inalámbricos utilizados en el IoT y la industria 4.0 es la alimentación y/o la auto-alimentación. Hay que tener en cuenta que este problema es especialmente importante en entornos severos donde se requiere un mínimo mantenimiento de la sensórica y de los sistemas de monitorizado para no interferir en la producción.

La principal ventaja de un entorno severo es, paradójicamente, su severidad, ya que puede proporcionar diferentes fuentes de energía que, adecuadamente empleadas, pueden ser empleadas para aumentar la autonomía de los sistemas, o proporcionar la suficiente energía para que el sistema sea completamente autónomo (sin necesidad de baterías). Mostraremos como se puede desarrollar una plataforma modular hardware/software de redes de sensores inalámbricos autoalimentados orientados a la industria 4.0, de bajo coste y bajo consumo. Con el fin de conseguir aumentar la autonomía de las baterías o, incluso, conseguir la autoalimentación de los sistemas se utilizan técnicas de energy harvesting de tipo Peltier. En conjunto es un sistema ciberfísico con capacidad de sensar y comunicar inalámbricamente con otros módulos o plataformas similares para prestar servicios en la industria 4.0 y operar en la nube.

A la mayoría, la tecnología nos hace las cosas más fáciles. A las personas con discapacidad se las hace posibles.

Ponente: Jordi Lagares Roset (Pofesor de Matemáticas, Institut Pla de l’Estany, Banyoles, y fundador del Projecte Fressa para Educación Especial)

Lugar: Aula 035 (Edificio CCT)

Hora: martes 17 de diciembre, 13:00

Resumen: “The user interface as an amplifier of human endeavour”. Galileo nos mostró que el telescopio no sólo era una herramienta para ver las cosas más cerca, sino una herramienta para cambiar nuestra concepción del mundo. No sólo era un “amplificador” de objetos, sino un “amplificador” de nuestra propia mente.

En los años 50, unos investigadores, Bush, Licklider, Engelbart, Kay, Papert…, se dieron cuenta de que el “ordenador” no era, “sólo”, una máquina de calcular. En seguida descubrieron que podían ser un amplificador de la mente humana (Augmenting Human Intellect, en sus propias palabras). Para que esto fuera posible y llegase a la mayoría de las personas fue imprescindible desarrollar las interfaces de usuario.

Dichos investigadores se olvidaron de una parte importante de la población. Muchas personas con diversidad funcional que no podían usar dichas interfaces de usuario. Por lo cual no podían acceder a los ordenadores.

El Projecte Fressa es un conjunto de herramientas (software), interfaces de usuario, para personas con diversidad funcional cuyo objetivo es cerrar ese “gap”.

Pero, aunque lo anterior fue el objetivo inicial, nos hemos dado cuenta de una cosa mucho más importante. El hecho de que dichas personas pudieran tener acceso al ordenador les ha permitido la posibilidad de actuar en sociedad de una forma mucho más normalizada.

“Puedo usar el ordenador como todo el mundo. Puedo ser como todo el mundo gracias al ordenador”.

Nota: puedes acceder a las transparencias de la charla a través del siguiente enlace.

También puedes acceder a las transparencias del taller que ofreció Jordi en el Máster en Intervención e Innovación Educativa a través del siguiente enlace.

Supremacía cuántica: ¿Qué es? ¿Qué importancia tiene? ¿Se ha logrado?

Ponente: Eduardo Sáenz de Cabezón Irigaray (Universidad de La Rioja)

Lugar: Aula Magna (Edificio CCT)

Hora: miércoles 11 de diciembre, 19:00

Resumen: A la mayoría la computación cuántica nos suena a una especie de ciencia ficción del futuro que parece que cada vez está más cerca: superordenadores casi mágicos que romperán la seguridad informática y darán un poder inimaginable a la inteligencia artificial entre otras cosas. Pero nos suena a eso: a futuro incierto, algo que quizá nunca lleguemos a ver.

En octubre de este año, Google anunció que había alcanzado la supremacía cuántica. ¿Ha llegado ya ese futuro? ¿Qué significa esa supremacía? ¿Estamos ya en el inicio de la era de los ordenadores cuánticos? ¿Es cierto el anuncio de Google?

Nota: esta sesión se organiza de manera conjunta con la Semana de la Ciencia 2019 de la Facultad de Ciencia y Tecnología de la Universidad de La Rioja. Puedes encontrar más información sobre la misma a través del siguiente enlace.

Puedes acceder al vídeo de la charla a través del siguiente enlace.

Lenguaje Julia y Conjuntos de Julia

Ponente: Luis Javier Hernández Paricio (Catedrático de Geometría y Topología, Universidad de La Rioja)

Lugar: Seminario Mirian Andrés (Edificio CCT)

Hora: martes 03 de diciembre, 13:00

Resumen: En esta sesión se presentará una introducción al Lenguaje Julia desde una perspectiva de usuario que ha implementado en Julia algunos algoritmos matemáticos.

Se dará una idea general de las características de algunos Entornos de Desarrollo Integrados (IDE) para Julia (Athom, Jupyter)  y  algunas de las propiedades del lenguaje: rapidez de ejecución, tipos, métodos y «multiple dispatch», relaciones con otros lenguajes, etc. También  se comentarán algunos temas como paralelización,  futuro uso en Big Data, etc.  

Se pondrá como ejemplo un paquete que hemos implementado para la visualización de fractales asociados a la iteración de una función racional. En este paquete se definen numerosas funciones que  utilizan diversos tipos (principalmente basados  en números complejos y arrays de dimensión múltiple)  y otros paquetes como Polynomial.jl, Color.jl, PyPlot.jl, etc. 

Búsqueda de Modelos de Machine Learning con GA-PARSIMONY y su aplicación en proyectos de Ingeniería

Ponente: Fco. Javier Martínez de Pisón Ascacíbar (Grupo EDMANS – Universidad de La Rioja)

Lugar: Seminario Mirian Andrés (Edificio CCT)

Hora: martes 26 de noviembre, 13:00

Resumen: En esta charla se hablará de las experiencias y lecciones aprendidas en algunos proyectos de aprendizaje automático (Machine Learning) en los que ha trabajado el Grupo EDMANS (Engineering Data Mining And Numerical Simulations) para la mejora de procesos industriales, de diseño mecánico o estructural, medioambiental, empresarial, etc. Además, se hablará del uso de la librería para R, denominada «GA-PARSIMONY»; que ha sido desarrollada dentro del propio grupo de investigación. Esta librería permite realizar una búsqueda automática, mediante Algoritmos Genéticos, de las mejores variables y parámetros de cada algoritmo en base a un doble criterio de optimización: precisión y parsimonia. El objetivo final es la obtención de modelos precisos con un bajo número de entradas que los haga robustos ante perturbaciones y ruidos.

Referencias:

– https://github.com/jpison/GAparsimony

– https://cran.r-project.org/web/packages/GAparsimony/index.html

– Urraca, R., Huld, T., Martinez-de-Pison, F.J., Gonzalez-Sendino, R., Aldama, A., Ferreiro-Cabello, J., Fraile-Garcia, E., 2019.
Hybrid methodology based on Bayesian optimization and GA-PARSIMONY to search for parsimony models by combining hyperparameter optimization and feature selection. Neurocomputing, 354, pp. 20-26. DOI: 10.1016/j.neucom.2018.05.136

– Sanz-Garcia, A., Fernandez-Ceniceros, J., Antonanzas-Torres, F., Pernia-Espinoza, A.V., Martinez-de-Pison, F.J., 2015.  GA-PARSIMONY: A GA-SVR approach with feature selection and parameter optimization to obtain parsimonious solutions for predicting temperature settings in a continuous annealing furnace. Applied Soft Computing 35, 23-38.

– Urraca R., Sodupe-Ortega E., Antonanzas E., Antonanzas-Torres F., Martinez-de-Pison, F.J. (2017). Evaluation of a novel GA-based methodology for model structure selection: The GA-PARSIMONY. Neurocomputing, Online July 2017.

– Fernandez-Ceniceros J., Sanz-Garcia A., Antonanzas-Torres F., Martinez-de-Pison F.J. (2015). A numerical-informational approach for characterising the ductile behaviour of the T-stub component. Part 2: Parsimonious soft-computing-based metamodel. Engineering Structures 82, 249-260.

– Antonanzas-Torres F., Urraca R., Antonanzas J., Fernandez-Ceniceros J., Martinez-de-Pison F.J. (2015). Generation of daily global solar irradiation with support vector machines for regression. Energy Conversion and Management 96, 277-286.

SensoGraph: Geometría computacional para la evaluación rápida y sencilla de alimentos

Ponente: David Orden Martín (Universidad de Alcalá)

Lugar: Seminario Mirian Andrés (Edificio CCT)

Hora: martes 19 de noviembre, 13:00

Resumen: El análisis sensorial de alimentos es una herramienta clave en la industria alimentaria. Sin embargo, la mayoría de pequeñas y medianas empresas no pueden permitírselo porque los métodos clásicos resultan costosos en tiempo y dinero. Por ello hemos desarrollado el método SensoGraph que, utilizando técnicas geométricas fáciles de entender y computacionalmente eficientes, permite obtener resultados útiles sobre la opinión de los consumidores de manera rápida y sencilla.

Nota: puedes encontrar información adicional sobre el proyecto SensoGraph a través de este enlace de la aplicación y también en esta noticia de eldiario.es.

Conectando Kenzo con SageMath

Ponente: Jose Divasón Mallagaray (Universidad de La Rioja)

Lugar: Seminario Mirian Andrés (Edificio CCT)

Hora: lunes 08 de julio, 12:00

Resumen: En esta charla mostraremos un trabajo conjunto con Julián Cuevas, Miguel Marco y Ana Romero en el que se está desarrollando una interfaz de Kenzo para SageMath. El trabajo permite comunicar ambos sistemas y realizar cálculos de topología algebraica en Sage (grupos de homología y homotopía) que antes no eran posibles.

Cálculo de invariantes topológicos sobre espacios topológicos finitos

Ponente: Julián Cuevas-Rozo (Universidad de La Rioja – Universidad Nacional de Colombia)

Lugar: Seminario Mirian Andrés (Edificio CCT)

Hora: miércoles 05 de junio, 12:00

Nota: la charla se trata de una prueba de tiempo de la charla del mismo título que Julián imparte en el XXII Congreso Colombiano de Matemáticas en la Universidad del Cauca, Popayán, Colombia (10 – 14 de junio, 2019).

Resumen: En esta charla haremos una breve introducción a la teoría de los espacios (topológicos) finitos, donde mostraremos diferentes conceptos usados en el estudio de algunos invariantes topológicos, como es el caso del teorema de clasificación de los tipos de homotopía, así como diferentes técnicas que permiten reducir el tamaño de dichos espacios finitos al realizar eliminaciones (o modificaciones) de algunos de sus elementos sin cambiar sus propiedades topológicas. Utilizando estas técnicas hemos desarrollado algoritmos efectivos para el cómputo de invariantes combinando versiones constructivas de resultados conocidos sobre espacios topológicos con métodos combinatorios propios de los espacios finitos. En el caso particular de los espacios finitos h-regulares, presentaremos algoritmos para calcular sus grupos de homología implementados en el programa de cálculo simbólico Kenzo, desarrollado por Francis Sergeraert y algunos colaboradores, y que permite calcular invariantes homológicos y homotópicos de espacios topológicos por medio de sus versiones simpliciales. Además mostraremos cómo el uso de campos de vectores discretos mejora la eficiencia de los algoritmos propuestos.

Referencias:

  • Barmak J.A., Algebraic topology of finite topological spaces and applications. LectureNotes in Mathematics Vol. 2032 (2011).
  • Cianci N. and Ottina M., A new spectral sequence for homology of posets. Topology and its Applications 217, 1–19 (2017).
  • Forman R., Morse theory for cell complexes, Advances in Mathematics 134, 90–145 (1998).
  • McCord M.C., Singular homology groups and homotopy groups of finite topological spaces. Duke Math. J.33(3), 465–474 (1966).
  • Stong R.E., Finite  topological  spaces. Trans. Amer. Math. Soc. 123(2), 325–340 (1966).