Escuela de Ingenierías Eléctrica, Electrónica y Telecomunicaciones
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Browsing Escuela de Ingenierías Eléctrica, Electrónica y Telecomunicaciones by browse.metadata.evaluator "Argüello Fuentes, Henry"
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Item Compresión de datos sísmicos para reducir la limitación del ancho de banda del puerto PCIe(Universidad Industrial de Santander, 2016) Fajardo Ariza, Carlos Augusto; Castillo Villar, Javier; Reyes Torres, Óscar Mauricio; Mozos Muñoz, Daniel; Sepúlveda Sepúlveda, Franklin Alexander; Aguilera Bermúdez, Ernesto; Argüello Fuentes, Henry; Contreras Ortiz, Sonia HelenaNosotros proponemos una estrategia para reducir el impacto del cuello de botella Entrada/Salida en un cluster heterogéneo, en el contexto de las aplicaciones sísmicos. La estrategia está basada en un proceso de compresión/descompresión optimizada. La estrategia comprime los datos en campo, mientras son adquiridos, usando un algoritmo de compresión optimizado. Las operaciones de transferencia desde la memoria principal hasta la memoria del nodo son ejecutadas usando los datos comprimidos para reducir el tiempo de transferencia. La descompresión de los datos es ejecutada dentro del nodo antes de que el dato sea procesado. La estrategia se diseñó para dos tipos de clústeres heterogéneos. El primer tipo de clúster usa GPUs y el segundo usa FPGAs. Por un lado, nuestros resultados muestran que las etapas secuenciales en el proceso de descompresión se convierten rápidamente en un cuello de botella en el cluster basado en GPUs. De otro lado, la implementación de la estrategia en un clúster basado en FPGAs, nos permitió proponer una arquitectura computacional especifica, la cual se optimizó para las etapas secuenciales del proceso de descompresión. La implementación de nuestra estrategia en un cluster con FPGAs puede acelerar el proceso de transferencia hasta 10× para una relación de compresión de 16 : 1 y hasta 3× para una relación de compresión de 7 : 1. Por consiguiente, nuestra estrategia efectivamente reduce el impacto del cuello de botella de Entrada/Salida de datos y puede mejorar el rendimiento general de un cluster basado en FPGAs.Item Desarrollo de una metodología para la captura y procesamiento de información sobre el estado de los bosques utilizando UAVs(Universidad Industrial de Santander, 2021) Guarín Ramírez, Arnold; García Arenas, Hans Yecid; Ortega Boada, Homero; Abreo Carrillo, Sergio Alberto; Argüello Fuentes, HenryColombia es un pulmón para el mundo y eso representa un enorme compromiso para controlar la tala ilegal de bosques, para ello cuenta con una plataforma de monitoreo forestal llamada SMBYC que entrega reportes sobre el estado de los bosques trimestralmente. Sin embargo, zonas en Colombia requieren un seguimiento más frecuente para tomar acciones tempranas. Por esta razón, este trabajo se ha dedicado al desarrollo una metodología que permita entregar información forestal en cortos periodos de tiempo, usando como insumo datos capturados desde vehículos aéreos no tripulados (UAV). Para el estudio se eligió un bosque del departamento de Santander en el cual predomina la especie Quercus Humboldtii, también conocida como el roble blanco. Se realizó una expedición con el apoyo de expertos en estudios forestales que permitió caracterizar la biomasa del bosque, la cual refleja la capacidad del bosque para absorber carbono de la atmósfera. Adicionalmente se involucró el uso de un UAV dotado con cámaras espectrales de bandas R, G, B y NIR para capturar imágenes espectrales del bosque para obtener índices de vegetación. Finalmente se entrenó una red neuronal usando toda la información recopilada para construir un modelo para estimar la biomasa del bosque. Se pudo demostrar que la metodología desarrollada permite lograr una ganancia en las estimaciones representada no solo en tiempo sino también en una disminución de 11.21% del error de las estimaciones si se compara con la metodología que se apoya en información satelital.Item Diseño de la cadena de detección para el prototipo de laboratorio de la cámara hiperespectral ANFA de la misión CubeSat de 3 unidades LEOpar(Universidad Industrial de Santander, 2024-11-11) Rojas Rodríguez, Leandro Sebasthyan; Rodríguez Ferreira, Julián Gustavo; Fajardo Ariza, Carlos Augusto; Ardila, David Rubén; Argüello Fuentes, HenryEsta tesis de maestría presenta un estudio integral sobre el desarrollo y la fase inicial de implementación de la cámara hiperespectral ANFA, diseñada como carga útil para la misión LEOPAR. Esta misión se centra en la teledetección de áreas deforestadas y vegetación dentro del territorio colombiano. La investigación detalla el diseño de la cadena de detección basada en un modelo radiométrico y simulaciones de la Relación Señal-Ruido (SNR), validando la selección del detector ANFA. Además, la tesis incluye avances en el subsistema electrónico de la cámara hiperespectral, desarrollados como un prototipo de laboratorio. También se propone el establecimiento de un laboratorio espacial en la Universidad Industrial de Santander para su desarrollo posterior. Los hallazgos representan un progreso significativo en la implementación de ANFA y contribuyen al desarrollo científico y aeroespacial en Colombia. Este proyecto proporciona una herramienta para analizar el rendimiento espectral de las cargas útiles antes de su lanzamiento al espacio, ofreciendo un gran potencial para el diseño de futuras misiones satelitales en el país.Item Modelo in silico de evolución dirigida para genes Cry11 de Bacillus thuringiensis(Universidad Industrial de Santander, 2017) Pinzón Reyes, Efraín Hernando; Sierra Bueno, Daniel Alfonso; Flórez Escobar, Álvaro Mauricio; Argüello Fuentes, Henry; Martínez Pérez, Francisco José; Muskus López, Carlos Enrique; Ramos Pollán, Raúl; Alzate Morales, JansEl presente trabajo de investigación propone un modelo in silico del proceso completo de la técnica de evolución dirigida. El modelo integra la selección de genes parentales, la generación de diversidad mediante el barajado de ADN y la selección de variantes candidatas. Para ello, el modelo aprovecha el método de mínima energía como elemento integrador mediante el cual puede también incorporar los efectos de la formación de estructuras secundarias de ADN en el proceso. El modelo fue usado para estudiar la familia de genes cry11 de Bacillus thuringiensis y predecir bibliotecas quiméricas de genes ensamblados. Dentro de los principales hallazgos se encuentran la obtención de bibliotecas quiméricas in silico de potenciales variantes Cry11 y la caracterización de los genes desde sus propiedades intrínsecas para reaccionar ante condiciones experimentales de evolución dirigida, explicada desde una perspectiva evolutiva entre las diferentes familias Cry. Estas innovaciones trazan dos nuevas líneas de trabajo: la evolución dirigida in silico y la caracterización de genes parentales a partir de sus variaciones termodinámicas para participar de forma eficiente en experimentos de barajado de ADN. Ambas líneas fortalecen desde lo computacional el campo de estudio de la ingeniería de proteínas, superando las limitaciones de los modelos de mutagénesis asistida por computador, cuyo punto de partida son las bibliotecas quiméricas in vitro, mientras que el modelo aquí reportado permite la predicción de estas bibliotecas quiméricas y su posterior análisis, siendo la primer aproximación de la cual se tiene conocimiento para realizar evolución dirigida in silico.Item Reconocimiento de la expresión facial usando parámetros basados en LBP(Universidad Industrial de Santander, 2015) Silva Cruz, Edwin Alberto; Plata Gómez, Arturo; Loaiza Correa, Humberto; Vizcaya Guarín, Pedro Raúl; Argüello Fuentes, Henry; Meneses Fonseca, Jaime EnriqueEn esta disertación se diseñó e implementó un sistema de reconocimiento de la expresión facial que realiza detección de rostro, extracción de parámetros, selección de parámetros y clasificación de la expresión con algoritmos eficientes de bajo costo de cálculo y memoria, con el fin de su aplicación en sistemas en tiempo real. Los parámetros extraídos son dinámicos, basados en patrones locales binarios y POEM (Patterns of Oriented Edge Magnitudes). El trabajo incluye la implementación de los algoritmos SFA-WM (Sequential Feature Analysis for extraction of Weak Metaclassifiers), que es un aporte original a la búsqueda de parámetros débiles, el algoritmo LC-NNMLE (Local Clustering-Nearest Neighbor MLE ), para estimación de dimensión intrínseca, los códigos VPOEM y TPOEM, que probaron ser descriptores adecuados de la expresión facial. Además de pruebas de validación cruzada LSO, se realizaron pruebas de generalización entre bases de datos usando la base de datos KDEF. Los resultados fueron comparados con resultados del estado del arte, que muestran la validez de los parámetros y los sistemas de selección y clasificación con desempeño similar o superior al de la mayor parte de trabajos distinguidos en la bibliografía del tema.