Repositorio de la Universidad Industrial de Santander

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DETECCIÓN TEMPRANA DE SEPSIS A PARTIR DE DATOS CLÍNICOS USANDO APRENDIZAJE AUTOMÁTICO
(Universidad Industrial de Santander, 2025-11-12) Rico Torres, Josman Esneider; Torres Pedraza, Deisy Tatiana; Santos Ortiz, Camilo Andres; Rodriguez Rodriguez, Harold Hernando; Fajardo Ariza, Carlos Augusto; Sepulveda Sepulveda, Franklin Alexander; Pertuz Arroyo, Said David
La sepsis es una disfunción orgánica potencialmente mortal causada por una respuesta desregulada del paciente ante una infección, lo que representa una prioridad de salud mundial con una estimación de 11 millones de muertes al año. Su detección temprana sigue siendo un reto fundamental en las unidades de cuidados intensivos (UCI), donde los síntomas iniciales inespecíficos, la gran heterogeneidad de los datos y los frecuentes valores faltantes en los registros médicos electrónicos a menudo retrasan la intervención y empeoran los resultados de los pacientes. En respuesta a ello, este estudio propone una novedosa metodología orientada al paciente para la identificación anticipada de sepsis mediante el aprendizaje automático en la base de datos de PhysioNet Challenge. Nuestra principal contribución radica en el desarrollo de un proceso de estructuración de datos temporales que incorpora una ventana de observación única de 21 horas alineada con el inicio de la sepsis, procesada a través de ventanas deslizantes de 6 horas para captar la evolución clínica, y que emplea la imputación multivariable utilizando LightGBM y optimización bayesiana. Entre los modelos de refuerzo, que alcanzaron colectivamente un AUC-ROC$>$0.93, CatBoost demostró el rendimiento más equilibrado, alcanzando la mayor sensibilidad (0,720) y puntuación de utilidad (0,668). Nuestros modelos no solo lograron un rendimiento competitivo frente a los métodos más avanzados, sino que también proporcionaron información clínica significativa a través del análisis SHAP, identificando la duración de la estancia en UCI, los niveles BUN y los patrones respiratorios como predictores claves. Estos resultados demuestran que nuestro flujo de preprocesamiento sistemático y sensible al tiempo ofrece un marco robusto para los sistemas de apoyo a la toma de decisiones clínicas.
Automatización de procesos en el programa “SOMOS” de la ESSA mediante RPA para la creación de contactos, asignación de productos financieros y actualización de saldos y transacciones
(Universidad Industrial de Santander, 2025-11-12) Uribe Rodriguez, Brayan Ferney; Beltrán Castro, Carlos Adolfo; Parra Pinilla, Leonel; Pernalete Maldonado, Juan Ramon
La Electrificadora de Santander (ESSA) se enfrentaba a importantes ineficiencias operativas en su programa de fidelización “SOMOS”, como consecuencia de la gestión manual y laboriosa de los procesos relacionados con la creación de contactos, la asignación de productos financieros y las actualizaciones de transacciones y saldos. Estas deficiencias en los procedimientos provocaban una lentitud en la activación del servicio, una mayor vulnerabilidad a los errores humanos y un efecto perjudicial general en la experiencia del cliente. Este proyecto tiene como objetivo solucionar los problemas descritos mediante la implementación de una estructura hibrida de automatización robótica de procesos (RPA). La solución aprovecha las ventajas de Microsoft Power Platform (Power Automate) para coordinar la ejecución de los flujos de trabajo, y se utiliza Python para llevar a cabo el procesamiento avanzado de datos y la conexión directa con la base de datos Oracle del SAC. Los resultados demuestran el efecto de la transformación: el tiempo de procesamiento diario se redujo en más de un 90% (de 2,5 h a 15 min), se eliminaron los errores tipográficos y la activación de los productos financieros se realizan el mismo día en que se hace la solicitud del cliente. En el aspecto financiero, el proyecto supondrá un ahorro anual de más de 16.5 millones de pesos colombianos. De este modo, el proyecto no solo agiliza uno de los procesos más críticos para el éxito del programa SOMOS, sino que también valida el modelo hibrido de automatización como un paradigma eficaz y rentable de la transformación digital en la ESSA.
Evaluación experimental de la rigidez y estabilidad en geles formados con agentes entrecruzadores compuestos para procesos de control de agua.
(Universidad Industrial de Santander, 2025-11-07) Parra Rolong, Luis Fernando; Villamizar Antolinez, Juan José; Muñoz Navarro, Samuel Fernando; Sandoval Martinez, Maria Isabel; Salgado Carabli, Valeria; Leon Bermudez, Adán Yovani; Gonzales Silvia, German
La producción excesiva de agua en pozos petroleros representa un problema técnico y económico que afecta la eficiencia de los procesos de producción y compromete la sostenibilidad de las operaciones. En este contexto, los geles poliméricos se han consolidado como una alternativa eficaz dentro de los métodos químicos de control de agua, debido a su capacidad para formar redes tridimensionales que reducen selectivamente la permeabilidad al agua sin obstaculizar de manera significativa el flujo de hidrocarburos. Ahora, el gel polimérico convencional, que normalmente se formula con un único agente entrecruzador, presenta una estabilidad térmica insuficiente según autores, por tanto, la implementación de entrecruzadores compuestos en el sistema gelificante confiere mayor estabilidad térmica y estructural, este tipo de entrecruzamiento es permitido por la poliacrilamida al contener moléculas pertenecientes al grupo de carboxilo y amida. Durante esta investigación se prepararon diferentes formulaciones bajo condiciones controladas de laboratorio y se sometieron a pruebas de botella, reología, compatibilidad y estabilidad. Los resultados más sobresalientes demostraron ser las formulaciones con 2000 y 4000 ppm de polímero, alcanzando tiempos de gelificación superiores a 8 horas y códigos finales mayores o iguales a “F”, lo que garantiza un equilibrio entre tiempos de gelificación e integridad estructural. En particular, la formulación 4000 ppm, 80:1, 6000 ppm presentó el mejor comportamiento reológico, con módulo de almacenamiento G’ = 14.6 y módulo de pérdida G’’ = 2.8, evidenciando una red tridimensional sólida y estable dentro de la región lineal viscoelástica (RLV = 380 %). Adicionalmente, las pruebas de compatibilidad y estabilidad confirmaron que los sistemas no presentaron sinéresis ni separación de fases, manteniendo su rigidez y estabilidad térmica. En conclusión, los geles poliméricos con entrecruzadores compuestos representan una alternativa robusta y técnicamente viable para procesos de control de agua en yacimientos.
Herramienta computacional para la evaluación del potencial solar en zonas rurales: aplicación al departamento de Santander
(Universidad Industrial de Santander, 2025-11-04) Arias Pimiento, Miguel Angel; Ramírez Corredor, Diego Andrés; Ordóñez Plata, Gabriel; Espitia Gonzalez, Christian Hernando; Mantilla Villalobos, Maria Alejandra
En Colombia persisten altos índices de pobreza energética, especialmente en las zonas rurales. Para contribuir a solucionar esta problemática, este trabajo de grado se centra en el análisis del potencial energético de varias zonas rurales del departamento de Santander. Como resultado, se desarrolló una herramienta computacional (denominada Zuhepower) diseñada para facilitar la toma de decisiones sobre alternativas de comunidades energéticas. Esta herramienta procesa datos solares de plataformas como NASA POWER y PVGIS, estructurando la información para un acceso rápido. Además, de organizar los datos del potencial solar regional, permite calcular la demanda de consumo y estimar la generación energética proyectada con la información de un panel solar específico. Al implementar este modelo, los usuarios disponen de un sistema integral que facilita el acceso a información clave, optimizando la gestión de sus recursos y la adquisición de equipos para sistemas fotovoltaicos. El objetivo final de esta iniciativa es reducir la pobreza energética a través de un análisis eficiente y la promoción de alternativas sostenibles en la región.
Representación profunda con múltiples mecanismos de atención para la localización de nódulos pulmonares en secuencias de tomografia computarizada
(Universidad Industrial de Santander, 2025-11-11) Mejía Perdomo, Andrés Felipe; Dueñas Torres, David; Martinez Carrillo, Fabio; Guayacán Chaparro, Luis Carlos; Bautista Rozo, Lola Xiomara; Rondón Villarreal, Nydia Paola
El cáncer de pulmón es la principal causa de muerte por cáncer a nivel mundial ( 1.8 millones de fallecimientos en el año 2022). Los nódulos pulmonares (NP) son masas potencialmente malignas que constituyen la principal alerta de cáncer. El diagnóstico del cáncer pulmonar se fundamenta en la correcta y temprana localización de los NP en imágenes de tomografía computarizada (TC). Este análisis típicamente se realiza por expertos, quienes armonizando información clínica, factores de riesgo y tomando en cuenta variables de espacialidad observan a plenitud el parénquima para apoyar la tarea de localización. Sin embargo, este procedimiento es subjetivo y los métodos de soporte diagnóstico priorizan patrones locales sin tener en cuenta el contexto espacial del parénquima, relaciones con otras estructuras pulmonares e información complementaria que da soporte al diagnóstico. En este trabajo se implementaron dos arquitecturas para la detección de NP, aprovechando relaciones espaciales de largo alcance en imágenes radiológicas. Se implementaron dos arquitecturas para la detección de nódulos pulmonares (NP). La primera, RT-DETR, empleó mecanismos de atención multiescala para mejorar la representación compacta de los NP. La segunda, un modelo fundacional preentrenado (Grounding DINO), integró información visual y texto clínico para enriquecer las predicciones. Posteriormente, se aplicó un esquema de destilación Profesor–Estudiante, transfiriendo conocimiento del modelo fundacional al compacto. Ambos modelos fueron entrenados y validados en LIDC y NLST. En el conjunto LIDC, el modelo fundacional y el modelo compacto alcanzaron desempeños de CPM de 0.476 y 0.469, respectivamente, mientras que la destilación permitió mejorar el RT-DETR, favoreciendo su capacidad de generalización en la localización de NP sobre el NLST.