Revista EIA

Relación entre carga, migración, expulsión de hidrocarburos e historia termal en el sinclinal de Nunchía, Piedemonte de la Cordillera Oriental

Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 -0500

Los campos Cusiana, Cupiagua y Pauto-Floreña ubicados en el Piedemonte central de la parte oriental de la Cordillera Oriental de Colombia representan el 97% de la producción de gas húmedo del país. La presente investigación tiene como objetivo definir los momentos críticos en la generación y carga de hidrocarburos de la parte central del sinclinal de Nunchía, en inmediaciones del campo Cupiagua y relacionarlos con la historia termal de la zona de estudio derivada del modelamiento del sistema petrolífero 1D tradicional y del obtenido a partir de nuevas dataciones termocronológicas. Para ello, en base a una transecta estructural y la integración de datos geoquímicos, de pozos, termocronológicos y estructurales se procedió a evaluar los procesos de madurez térmica, generación y expulsión de hidrocarburos discriminando crudo y gas, en la zona del pozo Golconda-1, pseudopozo PSW Nunchía y el pozo Ramiriquí 1, a partir del modelamiento multi 1D de sistemas petrolíferos. Los resultados arrojaron un modelo de generación y expulsión desde la zona “hinterland” y “foothills”, con migración de hidrocarburos desde el oeste hacia el este. Este proceso de migración ocurrió durante el Mioceno tardío-Plioceno y fue interrumpido por la última fase de exhumación en el Piedemonte llanero que terminó de configurar la geometría de trampas como las de Cusiana y Cupiagua. Debido al nivel de madurez térmica alcanzado, el cual se sitúa entre el final de la ventana de aceite e inicio de la ventana de gas, se entramparon hidrocarburos de tipo crudo liviano y gas húmedo con presencia tanto de gas natural como de Gas Licuado del Petróleo.

Estudio de simulación de la eliminación de CR (VI) en aguas residualess

Candelaria Nahir Tejada Tovar — Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 -0500

La adsorción es una técnica de superficie que es empleada para remover contaminantes como los metales pesados utilizando materiales orgánicos como bioadsorbentes. La mayoría de los estudios realizados de adsorción se han llevado a cabo a nivel de laboratorio por lo cual son muy pocos los estudios realizados que buscan predecir el comportamiento del proceso y la eficacia del adsorbente a nivel industrial. Por lo tanto, el objetivo del presente estudio es utilizar herramientas computacionales para modelar una columna de adsorción empacada a escala industrial para remover Cr (VI) en solución aprovechando la biomasa a base de Theobroma cacao L como material adsorbente. Para ello, se utilizó el software Aspen Adsorption para realizar varias simulaciones de una columna de adsorción a escala industrial con diferentes configuraciones para obtener una evaluación paramétrica empleando los modelos isotérmicos Langmuir y Freundlich con el modelo cinético de Resistencia Global Lineal (LDF). Los resultados obtenidos muestran que, el modelo Langmuir-LDF presentó eficiencias de adsorción de hasta 96% mientras que, el modelo Freundlich-LDF hasta el 97%. Por otro lado, las condiciones de simulación de la columna de adsorción que presentaron los mejores resultados para ambos casos fueron una altura de la columna de 4 m, concentración inicial de Cr (VI) de 2000 mg/L, y caudal de entrada de 100 m³/día. Este estudio se presenta como una forma novedosa en el campo de la ingeniería sobre como las herramientas computaciones posee la capacidad de predecir el posible comportamiento de columnas de adsorción empacadas con biomasas a base de residuos orgánicos.

Geopolymers from construction and demolition glass waste: a review of technological trends and sustainable applications

Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 -0500

Recycled glass from construction and demolition waste has emerged as a promising precursor in geopolymer production, offering a sustainable alternative to traditional Portland cement. This review synthesizes recent technological advancements and environmental benefits associated with glass-based geopolymers. Key findings reveal that incorporating recycled glass enhances compressive strength, durability, and thermal resistance, while significantly reducing carbon emissions compared to conventional cementitious materials. However, challenges remain due to the variability in glass chemical composition, which can negatively impact geopolymerization processes, leading to inconsistencies in the final product's performance. The review further explores how the integration of additives such as fibers, silica fume, and nanoparticles can mitigate these challenges by improving mechanical properties, including tensile and flexural strength, and enhancing chemical stability. These enhancements are critical in extending the potential applications of geopolymers in aggressive environments. Additionally, the use of recycled glass in geopolymer matrices contributes to significant waste valorization, effectively lowering the demand for virgin raw materials and reducing the environmental burden associated with landfill accumulation. The reduction in energy consumption, particularly by avoiding the high-temperature processes typical of Portland cement production, further amplifies the sustainability of glass-based geopolymers. Despite these environmental and mechanical advantages, technical barriers, including the need for more effective glass sorting and pre-treatment methods, continue to limit widespread adoption. Future research should focus on optimizing geopolymer formulations, improving processing techniques, and scaling up production processes to meet the demands of industrial-scale applications. This review concludes that recycled glass-based geopolymers offer a viable and eco-friendly solution for the construction industry, providing a key pathway toward more sustainable building practices and reducing the overall environmental footprint of construction materials.

Identificación de riesgo de progresión de la enfermedad de Parkinson utilizando Machine Learning

Ana Carolina Rincón Velásquez — Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 -0500

Antecedentes: La Enfermedad de Parkinson (EP) afecta de diferentes formas la vida de las personas que la padecen, quienes inicialmente desconocen cómo será la progresión de la enfermedad dentro de los próximos años y los cambios que implicará en su proyecto de vida. El objetivo de este estudio es implementar un modelo de predicción de riesgo de progresión de Parkinson usando técnicas de aprendizaje autónomo.
Metodología: Se seleccionan 11 variables que son usadas en otros estudios relacionados y son tomadas de datos clínicos de pacientes con EP capturados mediante evaluaciones y cuestionarios. Se implementan modelos de predicción empleando las técnicas de Machine Learning: Regresión Logística, Random Forest y Gradient Boosting Machine (GBM). Los rendimientos son evaluados a través del área bajo la curva Receiver Operating Characteristic (ROC).
Resultados: Se obtiene un conjunto de datos con calidad y según las necesidades del caso de estudio haciendo uso de la base de datos Parkinson Progression Markers Initiative (PPMI) con el cuál se implementa un modelo robusto de riesgo de progresión de EP en un tiempo de 10 años, con un área bajo la curva (AUC) de 0.9, interpretable, confiable y con alta usabilidad para pacientes, cuidadores y personal calificado quienes podrán tomar decisiones más acertadas desde los datos.

Crosslinked alginate-chitosan based scaffold functionalized with vegf-a for the beta-pancreatic cells support

Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 -0500

La diabetes se ha convertido en una enfermedad pública mundial que afecta la calidad de vida de las personas y exige altos costos en los sistemas de salud. La diabetes aumenta los niveles de glucosa en sangre e induce el uso inadecuado de insulina; los tratamientos actuales no son muy eficaces para tratar esta enfermedad. En este estudio, se desarrolló un andamio poroso de alginato (Alg)/quitosano (Ch), reticulado con genipina (GEN), funcionalizado con factor de crecimiento endotelial (VEGF-A) mediante acoplamiento carbodiimida-Ch, para soportar las células beta-pancreáticas. Se utilizaron caracterizaciones como microscopía electrónica de barrido (SEM) y espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) para identificar grupos funcionales y observar la morfología y porosidad de los andamios. Se realizaron pruebas de velocidad de degradación e hinchazón y luego se realizaron pruebas biológicas como viabilidad celular, citotoxicidad celular y ensayos de proliferación en todas las muestras. Los andamios obtenidos tenían una estructura similar a una esponja con poros interconectados con diámetros entre los rangos 25-280 μm, adecuados para el crecimiento de células beta pancreáticas y la formación de islotes. Estas matrices se degradan, son estables en el tiempo y permiten el cultivo celular manteniendo la viabilidad y proliferación de las células beta. Adicionalmente, genera una protección contra la muerte celular induciendo un ambiente apropiado para preservar la viabilidad e incluso por la acción del VEGF en combinación con GEN, induce la proliferación de células beta. Este enfoque permite el diseño de una matriz con propiedades biomiméticas para el cultivo de células productoras de insulina y representa un avance significativo en el campo de la medicina y las ciencias de la vida.

Hacia la universalización del sistema de riesgos laborales para la protección de los trabajadores rurales en Colombia

Sandra Patricia Duque Quintero, Mónica Duque Quintero, Patricia González Sánchez — Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 -0500

Millones de trabajadores rurales enfrentan condiciones laborales de alto riesgo, especialmente en sectores como la agricultura, la ganadería y la silvicultura. La mayoría de estos empleos se desarrollan en la informalidad, lo que limita su acceso a la protección social y a los sistemas de riesgos laborales, perpetuando un ciclo de pobreza y vulnerabilidad. Este artículo analiza la universalización del sistema de riesgos laborales para los trabajadores rurales en Colombia, identificando las barreras estructurales que limitan su inclusión. La investigación, de enfoque cualitativo y hermenéutico, revisa normativas y estadísticas que evidencian las dificultades de los trabajadores rurales para acceder a un sistema que debería proteger su salud y seguridad en el trabajo. Se concluye que las condiciones laborales precarias, la falta de formalización del empleo y la ausencia de políticas inclusivas perpetúan una histórica desigualdad entre los trabajadores rurales y urbanos. Se propone la necesidad de formalizar el empleo rural, invertir en infraestructura sanitaria y desarrollar programas de formación en prevención de riesgos laborales. También es fundamental actualizar las normativas para incluir las particularidades del trabajo agrícola, asegurando que los trabajadores rurales cuenten con protección adecuada. Las políticas afirmativas y sostenibles que prioricen a los sectores más vulnerables, como mujeres y jóvenes, son esenciales para reducir los riesgos laborales y mejorar el bienestar de las comunidades rurales. La colaboración intersectorial es clave para implementar estas medidas y garantizar un entorno de trabajo seguro y digno, promoviendo así el desarrollo y equidad para millones de trabajadores marginados en las zonas rurales.

Promoviendo el pensamiento computacional desenchufado en un proyecto social

Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 -0500

En el contexto de la creciente importancia del Pensamiento Computacional (PC) en la educación actual, en este artículo se describen actividades implementadas con el fin de fomentar el desarrollo de habilidades del PC en estudiantes de educación básica, desde un enfoque desenchufado o desconectado. Entre las actividades descritas se incluye la resolución de retos algorítmicos, tales como la elaboración de pulseras con ligas, el recorrido de un laberinto, la codificación de patrones de imágenes con pixeles, la creación de figuras a partir de secuencias de flechas y la decodificación de mensajes secretos representados con números binarios. La metodología implementada en el estudio es mixta, enfocada en el aprendizaje basado en proyectos con un estudio pre-post prueba donde participaron 23 estudiantes y 10 profesores. A través de un enfoque multidisciplinario que combina la computación, la psicología y la salud, el proyecto social del que se desprende este trabajo se lleva a cabo en una comunidad rural del oriente del estado de Yucatán con el fin de contribuir a mejorar la calidad de la educación, mediante el desarrollo del PC. Los resultados muestran que se ha logrado promover el desarrollo cognitivo y la formación integral de los estudiantes proporcionando una alternativa para desarrollar competencias STEM (Ciencia, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas) en estudiantes de secundaria, aun cuando la brecha digital no favorece a las comunidades rurales. Los hallazgos evidencian mejoras en el desarrollo del PC en los estudiantes, aunque se planea continuar realizando más actividades desconectadas y mediciones para obtener resultados más sólidos.

Experiencias y resultados del primer Reto Bebras en México

Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 -0500

El reto Bebras es un desafío a nivel internacional que promueve el pensamiento computacional y la informática entre los estudiantes y maestros. En este trabajo presentamos las experiencias y resultados de la aplicación del primer Reto Bebras en México, destacando su potencial para promover una participación activa, inclusiva y accesible en el desarrollo del pensamiento computacional en nuestro país. Se logró la participación de 11526 jóvenes entre 8 y 16 años, de 26 de los 32 estados de la República Mexicana, en cuatro de los seis niveles que opera internacionalmente el reto. Los resultados sugieren que hay mucho por hacer en nuestro país para dotar a los niños y jóvenes de las competencias necesarias para hacer un uso adecuado y eficiente de los conceptos y herramientas de las ciencias computacionales y sus fundamentos lógicos y matemáticos, para la resolución de problemas en un entorno de vida digitalizado.

Pensamiento Computacional mixto con robótica y reciclaje en un proyecto social

Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 -0500

El taller "Reciclaje con Ciencia" forma parte de un proyecto social implementado en una comunidad rural del Estado de Yucatán, México, dirigido a estudiantes de secundaria. El objetivo del taller es fomentar el aprendizaje académico y la formación integral de los estudiantes mediante el desarrollo de competencias en Ciencia, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas (STEM), aplicando el aprendizaje basado en proyectos y los principios del pensamiento computacional. La metodología empleada es descriptiva, con un diseño experimental de enfoque mixto. En el taller se implementó el pensamiento computacional conectado y desconectado para construir dispositivos robóticos simples utilizando materiales reciclados. Los estudiantes tomaron como modelo el funcionamiento de los robots Lego Ev3 y diseñaron prototipos de carritos mecánicos. Este enfoque práctico y colaborativo permitió a los estudiantes comprender y aplicar conceptos STEM de manera efectiva, promoviendo además la creatividad y el trabajo en equipo. Adicionalmente, el taller incentivó el desarrollo de habilidades sociales y la conciencia ambiental, esenciales para el desarrollo integral de los estudiantes y su comunidad. Los resultados muestran que la combinación de actividades conectadas y desconectadas es efectiva para enseñar conceptos complejos, mejorando tanto el rendimiento académico como el desarrollo integral de los estudiantes.

El pensamiento computacional y su impacto sobre las habilidades metacognitivas de los niños de primaria

Carolina Robledo Castro, Luz Helena Rodriguez Rodriguez, Gisella Bonilla-Santos — Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 -0500

Resumen: Las habilidades de pensamiento computacional, en especial la abstracción, pensamiento algorítmico, depuración, descomposición, guardan íntima asociación con los procesos metacognitivos. Dada la superposición entre ambos procesos, podría sugerir que la enseñanza del pensamiento computacional tiene el potencial desarrollar las estrategias metacognitivas de los estudiantes e influir en la resolución de problemas de los estudiantes y los resultados del aprendizaje (Yadav et al., 2022). El estudio actual tuvo el propósito de explorar el efecto de la enseñanza del pensamiento computacional sobre algunas habilidades metacognitivas como la memoria de trabajo. Consistió en un estudio cuasi experimental con diseño de pretest-postest con grupo control. Participaron 73 niños (grupo experimental N= 43; grupo control N= 30) de quinto grado de primaria. Como medida de resultado se utilizó el test de metamemoria de la batería BANFE-2 (Flores-Lázaro et al., 2014). La intervención consistió en el entrenamiento en pensamiento computacional COGNI-MACHINE, diseñado por la primera autora, el cual se desarrolló a modo de talleres dos veces por semana durante doce semanas. Los resultados del ANOVA-MR (Análisis de Varianza de Medidas Repetida)indicó que el grupo experimental, comparado con el grupo control, mostró una diferencia significativa para los indicadores de metamemoria total y errores positivos con tamaño del efecto mediano y pequeño respectivamente, luego del entrenamiento. Estos hallazgos sugieren que el aprendizaje del pensamiento computacional tiene un efecto favorable en el desarrollo de la metamemoria de los estudiantes.

Fomentar las habilidades de pensamiento computacional en los maestros del Programa Ondas Caldas

Erika Andreina López Rudas, Carolina Robledo Castro, Luis Fernando Castillo Ossa — Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 -0500

El estudio tuvo el objetivo de evaluar el impacto de un programa de formación en habilidades de pensamiento computacional en maestros del Programa Ondas del departamento de Caldas. La metodología empleada fue un estudio piloto cuasi-experimental con medidas pre y post intervención. La muestra estuvo conformada por 31 maestros de primaria y secundaria de zonas rurales de municipios de Caldas. Como medida de resultado se seleccionó test de pensamiento computacional CTt. La intervención tuvo una intensidad de 40 horas, con metodología híbrida distribuidas en dos meses. En los resultados se observó una mejora estadísticamente significativa en las habilidades de pensamiento computacional de los maestros. Se identificaron diferencias previas asociadas a género (puntuaciones ligeramente más bajas en mujeres) y grado escolar (mejores resultados en primaria). La formación docente en pensamiento computacional tiene un impacto positivo y puede ser una herramienta valiosa para la innovación educativa. El presente estudio actúa como un ejercicio piloto que espera contribuir a futuros estudios sobre la formación del pensamiento computacional en los maestros.

Teoría de variable aleatoria aplicado a la transición de fases del sistema KI-AgI

Diego Peña Lara, Daniel Suescún Díaz, Hernando Correa — Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 -0500

El yoduro de plata, AgI, dopado con la familia MI (M = K, Na, NH₄, Li, entre otros) es muy estudiado por su alta conductividad iónica por encima de 420 K. En el sistema KI-AgI, el ion de plata (radio iónico 0.126 nm) es sustituido por el ion de potasio (radio iónico 1.33 nm), modificando la estructura cristalina del electrolito sólido AgI y, por tanto, la configuración electrostática del sistema. Se estudió la transición de fases de este sistema utilizando un modelo fenomenológico basado en la densidad de energía libre como función de la concentración de defectos en equilibrio y la teoría de variable aleatoria representada por p o la probabilidad que el portador participe en la conducción. Con una geometría de placas paralelas y la configuración de dos electrodos Ag|muestra|Ag| se realizaron las mediciones eléctricas mediante la técnica de espectroscopia de impedancia. Por la técnica de difracción de rayos X se evidenció que el sistema tenía una mezcla de dos fases, una g/β–AgI y la otra KI. En el modelo propuesto se tienen cuatro parámetros de ajuste: G o la relación de frecuencias entre los iones intersticiales y los fonones, x o la fracción entre la energía para promover un ion a una posición intersticial y la energía de interacción atractiva del par de Frenkel. Se ajustó tanto el salto abrupto de la conductividad iónica a 420 K como el respectivo comportamiento en el rango de temperatura de 350 K a 460 K para tres corridas de enfriamiento.

Comparison of different spatial filters for identification of the gray matter in brain imaging

Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 -0500

Objetivo: comparar diferentes filtros espaciales para la identificación de la materia gris en imágenes cerebrales, con el fin de mejorar el contraste en las imágenes y facilitar su interpretación en diagnósticos médicos. Materiales: se seleccionaron diez filtros espaciales que fueron implementados y evaluados mediante una interfaz gráfica de usuario (GUI) en Matlab. Los filtros incluyen desde conversiones a escala de grises hasta filtros más complejos como el gaussiano y el de enfoque. La eficacia de cada filtro se midió a través del coeficiente de correlación entre las curvas de intensidad de píxeles generadas por los filtros y una curva modelo ideal. Resultados: el filtro espacial no lineal de mediana fue el que mostró el coeficiente de correlación más alto (0.8974), indicando que se aproxima mejor a la curva modelo ideal para la diferenciación entre materia blanca y gris. En contraste, el filtro de relieve (emboss) mostró el coeficiente más bajo (0.6972), lo que sugiere que no es adecuado para la identificación de tejidos. Conclusiones: el filtro de mediana demostró ser el más efectivo para la identificación de la materia gris en las imágenes cerebrales. La investigación sugiere que combinaciones de diferentes filtros pueden mejorar aún más los resultados, y que la GUI desarrollada permite explorar exhaustivamente estas combinaciones para optimizar la filtración y análisis de imágenes médicas.

Lecciones aprendidas de la Cartografía Social y su posible aplicación en gestión del riesgo de desastres por movimientos en masa

Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 -0500

Dos áreas fundamentales en el campo de la ingeniería civil y social se pueden conjugar buscando impactar positivamente la gestión integral de riesgo de desastres: la cartografía social y la estabilidad de taludes. La cartografía social emerge como una herramienta innovadora que combina la participación comunitaria con el conocimiento geográfico, facilitando la creación de mapas que reflejan la realidad y las necesidades de las comunidades. Este enfoque, que ha sido implementado y desarrollado en diversos proyectos académicos y de campo, propone una metodología inclusiva y colaborativa.

El conocimiento que los habitantes de una región tienen del espacio físico que ocupan, facilita la identificación de zonas propensas a la ocurrencia de movimientos en masa, ayudando así al adecuado manejo de los recursos que buscan caracterizar el terreno e implementar medidas de mitigación o de protección ante esos eventos.

Gracias a las experiencias adquiridas en los talleres de la cartografía social realizadas en algunos municipios del Suroeste Cercano Antioqueño, se busca concluir como esa herramienta puede ayudar a la gestión del riesgo por movimientos en masa.

Realidad virtual como herramienta para el entrenamiento ante amenazas híbridas en el Ejército Nacional de Colombia

Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 -0500

El presente escrito presenta una investigación de carácter cualitativo, de alcance descriptivo, mediante un análisis del entendimiento de la aplicación de la doctrina militar, específicamente aquella que está relacionada con el entrenamiento de las competencias para la responder ante las amenazas hibridas; así como también, el análisis de la percepción que tienen los oficiales sobre la contribución de los escenarios simulados en el entrenamiento. La investigación realizó una recolección de información a partir de una encuesta a diferentes oficiales, con distintos niveles de formación y experiencias vividas en el campo de las operaciones militares. Así mismo, se hizo una recolección de testimonios anónimos para identificar el entendimiento especifico de la doctrina militar frente a este tipo de amenazas. Los datos recolectados fueron contrastados con una revisión de la literatura y un análisis bibliométrico sobre la tipología de estas amenazas en el territorio colombiano. Finalmente, se identificaron las variables críticas que se deben considerar para el desarrollo de entornos simulados en sistemas de realidad virtual para el entrenamiento militar. Como resultado se identifica que las amenazas hibridas en Colombia está principalmente conformada por eventos de tipo emboscada; este tipo de ataque tiene un nivel de entendimiento medio de la doctrina vigente. Así mismo, se identificó que la reacción ante este tipo de eventos, esta soportada en mayor medida en la experiencia del individuo en las operaciones militares; por tanto, el entrenamiento de las competencias debe estar basado en la experticia como la combinación de la doctrina y del entrenamiento de inmersión. Finalmente, se concluye que los simuladores soportados en herramientas de realidad virtual fortalecen el desarrollo de las capacidades del Ejército; sin embargo, se requiere un mayor empleo de los simuladores en los procesos formativos de los militares

Estudio de mercado para la creación de una empresa productora y comercializadora de Sales Mineralizadas Para Bovinos en la Provincia de García Rovira

Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 -0500

mineralizadas específicamente para ganado vacuno. Para abordar esta brecha, se inició un proyecto para evaluar la viabilidad de establecer dicha agroindustria. El estudio de mercado revela una alta demanda de sales mineralizadas para ganado bovino en la provincia de García Rovira, Colombia. Los productores reconocen la importancia de estos suplementos para mejorar la productividad de sus animales, pero son sensibles a los precios. Existe una preferencia por productos de calidad a precios competitivos. El estudio identifica una oportunidad de negocio para una empresa que produzca y comercialice sales mineralizadas localmente. Los productores y comerciantes regionales muestran un gran apoyo a esta iniciativa. La empresa ideal ofrecería productos de alta calidad a precios competitivos, brindaría asistencia técnica y adaptaría sus productos a las necesidades específicas de los productores. El proyecto abarcó estudios integrales de mercado, técnicos y financieros, todos destinados a fomentar el crecimiento y el desarrollo en la región. Con un enfoque mixto, el proyecto utilizó métodos estadísticos exploratorios, técnicas de observación y estudios descriptivos que involucraron recolección, sistematización, análisis y difusión de datos. El estudio de mercado realizado en el marco del proyecto reveló una oportunidad prometedora para el establecimiento de una empresa especializada en sales mineralizadas. Los ganaderos de la región demostraron una importante demanda del producto, de los cuales el 94,23% utiliza actualmente sales mineralizadas. Además, su intención de compra indicó una demanda mensual de 19 toneladas, lo que denotan un entorno de mercado favorable para los posibles actores clave.

Modelos de redes neuronales convolucionales como herramienta para automatizar la clasificación de rocas

Sergio García-Arias, Francisco Alberto Velandia Patiño — Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 -0500

En geología, la clasificación de las rocas ígneas, sedimentarias y metamórficas en distintas escalas es esencial para el estudio de una región. Los avances tecnológicos han permitido incorporar herramientas que facilitan estos procesos de observación y análisis, beneficiando tanto la formación de profesionales como el acceso al conocimiento geológico para todos los interesados. Como parte de las herramientas de machine learning, las Convolutional Neural Networks se destacan para identificar y priorizar características de objetos en una imagen. Entre los modelos relevantes de este grupo se encuentra You Only Look Once (YOLO), los cuales sirven como base para el reentrenamiento de modelos más especializados. El objetivo de este trabajo es la creación de modelos reentrenados basados en YOLO para automatizar la identificación y clasificación de diferentes tipos de rocas.

Se realizó el reentrenamiento de dos arquitecturas YOLO, YOLOv8n y YOLOv8x, utilizando imágenes de muestras de rocas provenientes de repositorios en línea y del catálogo de la Escuela de Geología de la Universidad Industrial de Santander. Estas imágenes fueron verificadas y validadas bajo criterios geológicos. En cada etapa de entrenamiento se realizaron cambios a los catálogos de imágenes y parámetros de entrenamiento. La validación de los modelos entrenados se efectuó con muestras de roca de la Escuela de Geología que no fueron utilizadas en la etapa de entrenamiento. Para cuantificar la calidad de los modelos se utilizó el cálculo de la matriz de confusión normalizada en función de las etiquetas reales, obteniendo así el porcentaje de aciertos para cada tipo de roca de manera proporcional.

Un total de once modelos reentrenados se obtuvieron en las diferentes etapas de entrenamiento. Dos modelos lograron una mayor capacidad de generalización y obtuvieron valores superiores al 30% en la diagonal de las matrices de confusión. Otros modelos alcanzaron un valor superior al 80% para la identificación de rocas ígneas. Para la identificación de rocas sedimentarias, un modelo logró un acierto del 93%, mientras que, para las rocas metamórficas, otro obtuvo un acierto del 61%. Estos modelos pueden servir como base para desarrollar otros más complejos en proyectos específicos. Considerando que, aunque los modelos no fueron entrenados con imágenes de afloramientos, es posible estimar el tipo de roca al que pertenecen y se resalta su capacidad para extraer características básicas.

Systematic Review of AI-Based Cognitive Training Programs: Algorithms, Populations, and Stimulated Cognitive Domains

Oscar Fernando Bedoya Leiva, Paula Andrea Figueroa-Polanco — Thu, 16 Jan 2025 00:00:00 -0500

This article presents a literature review divided into two phases. The first phase exposes the findings from the grey literature on cognitive training programs that implement artificial intelligence strategies with commercial use. The second phase shows the results of the search conducted in scientific databases, focusing on studies that describe the design and implementation of software for cognitive training using artificial intelligence algorithms. The objective has been to identify which intelligent algorithms were implemented, which functionalities or moments within the cognitive training these algorithms intervene, which populations have been studied, and which cognitive domains were stimulated. The review was conducted following the PRISMA protocol (Preferred Reporting Items for Systematic reviews and Meta-Analyzes), guided by a research question that directed both the search for commercial software in the grey literature and the search in seven scientific databases. In the grey literature, 31 commercially available cognitive training platforms that use intelligent algorithms were identified, while 291 records were extracted from scientific journals. Both commercial programs and articles were filtered according to the established inclusion criteria to obtain a final selection of four programs and nine articles used for the purposes of this study in the analysis phase. The findings showed that the most used intelligent algorithms are recommendation systems, particularly collaborative filtering ones, and they are mainly used to propose challenges during training sessions or to vary the difficulty of exercises based on the participants’ results. The target population for commercial platforms includes participants of any age, particularly middle-aged adults, while the most studied age groups in the research focus on children with learning disorders and adults aged 60 to 90 years with cognitive decline or brain injuries. In both cases, they aim to stimulate cognitive domains such as attention, memory, and executive functions to a greater extent.

Uso, Eficacia y Aplicaciones de los Geotextiles en Proyectos Geotécnicos: un Estado del Arte

Maria Isabel Gutierrez Vargas, Johanna Carolina Ruiz Acero — Thu, 16 Jan 2025 00:00:00 -0500

El presente escrito es un artículo con el que se construye un estado del arte sobre el uso, eficacia y aplicaciones de los geotextiles en proyectos geotécnicos. Por ende, se hace una revisión bibliográfica con el objetivo de conocer el uso, eficacia y aplicaciones de los geotextiles en proyectos geotécnicos. Luego de hacer el debido proceso de búsqueda y selección, se extrajo la información de diversos trabajos académicos para establecer categorías y presentarlos en la investigación como resultados. La revisión permitió establecer las siguientes categorías: Identificación y clasificación de usos de geotextiles, desventajas en el uso de los geotextiles, eficacia de los geotextiles en la estabilización de suelos, análisis de los beneficios y limitaciones de los geotextiles, revisión de aplicaciones exitosas en geotextiles, análisis de costos y durabilidad y recomendaciones para la aplicación de geotextiles. El estudio arrojó que, a pesar de la heterogeneidad de las investigaciones en cuanto al uso, hay un consenso entre los autores en cuanto a aspectos generales de los geotextiles. Expresados con porcentajes o años, tales aspectos son: ahorro económico de 30 a 40% y reducción de emisiones de gases del efecto invernadero del 90%, durabilidad (50-100 años), resistencia en tejidos desde 15 kn/m hasta 1000 kn/m, al punzonamiento 45-450 N, elongación superior del 50%, capacidad de carga y eficiencia para mejorar y ampliar la calidad de diferentes obras civiles, como el suelo, pavimento, paredes, drenaje, columnas, entre otros.

Challenges of Water Treatment Systems to Reduce Exposure Scenarios and Involuntary Ingestion of Drugs Through Drinking Water

Thu, 16 Jan 2025 00:00:00 -0500

This critical review is focused on the discussion of the presence of pharmaceuticals and personal care products (PPCPs) in raw and drinking water and the low efficiency of drinking water treatment plants on the removal of these micropollutants. The production of high-quality and safe drinking water is an important issue that represents one of the most critical challenges in the last years. The presence of Micropollutants, as PPPCs, and involuntary intake through drinking water entail significant health risks for the population. The high consumption of drugs by the population for the treatment of diseases and infections has exacerbated environmental and bacterial resistance problems in different contexts. These types of problems do not occur at a local level but rather at a global level. An example of that is the pandemic of COVID-19, which has had a large impact in the world, increasing the consumption of a drug group used to face the coronavirus disease. In this way, the probability to find these drugs in raw and drinking water is increased because of the risk of the virus mutation due to the development of resistant strains through continuous exposure to drugs.
The drinking water treatment system could be another barrier for controlling the spread and involuntary intake of drugs. However, the limited studies in this field suggest that conventional drinking water systems have a low efficiency to remove them. Therefore, it is necessary to increase the knowledge about the presence of these drugs in water sources for human consumption and the possibilities of drinking water treatment systems to avoid the involuntary ingestion of these drugs through drinking water.

Estudio de Impacto Ambiental para la Creación de una Empresa Consultora en RSPO para Cultivos de Palma de Aceite

Thu, 16 Jan 2025 00:00:00 -0500

La Evaluación de Impacto Ambiental (EIA) es un proceso integral de anticipar, evaluar y abordar las consecuencias ecológicas, sociales y otras consecuencias pertinentes que surgen del desarrollo de un proyecto, antes de la implementación de decisiones y compromisos cruciales. . Implica la medición y evaluación del impacto de las actividades humanas o la ausencia de estas en diversos aspectos del medio ambiente, realizada durante las etapas iniciales de planificación. El proceso de EIA se lleva a cabo para identificar, anticipar y evaluar las posibles consecuencias ambientales de un proyecto o emprendimiento propuesto. Su objetivo es garantizar que el proceso de toma de decisiones considere los impactos ambientales y que se implementen las medidas adecuadas para aliviar o prevenir estos impactos. El propósito de este estudio delimita la evaluación de impacto ambiental para los cultivos de Aceite de palma en el Nororiente colombiano, a fin de identificar mediante los criterios que propone el estándar RSPO 2018 los mecanismos de control e impactos positivos que propone este referencial para garantizar la sostenibilidad de este subsector agrícola en el Nororiente Colombiano. La investigación se basa en un enfoque cualitativo, de tipo descriptivo. La metodología utilizada se fundamenta en la propuesta de Vicente Conesa, que permite identificar con precisión los factores ambientales intervenidos y proyectar los impactos asociados. La evaluación ambiental integral presentada en este ejercicio de análisis de correlación, que se centra en los criterios de la RSPO 2018 y su teoría del cambio, sirve como una base confiable para la toma de decisiones informada y la implementación de prácticas sostenibles en el cultivo de palma aceitera. Ofrece una perspectiva a largo plazo sobre la adaptación respetuosa del cultivo a las características ambientales, proporcionando información valiosa sobre los resultados potenciales en diferentes etapas del proyecto de plantación y permitiendo la toma de decisiones predictivas.

Índice de Tolerancia a Salinidad de Ecotipos de Mango (Mangifera indica) en el Caribe Seco Colombiano

Thu, 16 Jan 2025 00:00:00 -0500

La variación climática trae cambio en las precipitaciones con menores volúmenes, pero mayor intensidad, acompañada de sequías prolongadas, incremento en la temperatura y aumento de altura del nivel del mar en zonas costeras induciendo a salinidad del agua de riego y de los suelos. El cultivar «Magdalena river» denominado Hilaza, es un mango reconocido en Colombia por su tolerancia a salinidad, no obstante, fluctúa según los ecotipos de cada región. Por lo que el objetivo del presente artículo fue el de evaluar el comportamiento de cinco ecotipos (ECO) del cultivar a la aplicación de agua con cloruro de sodio con diferentes concentraciones salinas (CE <1084 µS.cm^-1, 1084 µS.cm^-1, 2163 µS.cm^-1, 4031 µS.cm^-1 y 7631 µS.cm^-1). En macetas de 20 kg de capacidad y en un diseño de bloques al azar, se determinó biomasa aérea, de raíces y total, masa seca, índice de tolerancia salino (ITS), contenido nutricional a nivel foliar e interacciones edáficas de los mismos en un periodo de 160 días. Los resultados no mostraron diferencias significativas en las variables medidas y permitieron verificar que el ECO3 y ECO5 mostraron los mayores ITS (2,59 y 1,81, respectivamente) y la reducción de contenidos foliares de fosforo y nitrógeno, ante el incremento de sodio y calcio, este último elemento importante para atenuar los efectos adversos del NaCl. A nivel edáfico, se incrementó el porcentaje de sodio intercambiable indicador de salinidad de suelos. Los beneficios potenciales obtenidos con ECO3 y ECO5 para su incorporación en programas de mejoramiento vegetal son significativos, siendo de interés para incrementar la tolerancia del mango a condiciones salinas en el Caribe seco colombiano.

Analisis Con HEC-RAS 2d de Eventos Torrenciales, Caso Quebrada la Liboriana del Municipio de Salgar

Andrés Felipe Chaverra, Víctor Hugo Aristizábal, Juan Daniel Rios Arboleda — Thu, 16 Jan 2025 00:00:00 -0500

El objetivo central del presente trabajo es realizar un análisis hidráulico 2D con flujos Newtonianos y 2D con flujos no Newtonianos de una avenida torrencial en la quebrada la Liboriana del Municipio de Salgar, donde en el año 2015 ocurrió un evento de grandes proporciones afectando la vida y la propiedad, para este ejercicio de simulación hidráulica bidimensional empleamos el software HEC-RAS 6.2. Los resultados del modelo 2D Newtoniano con caudal mayorado en 40 % y los resultados del modelo 2D no Newtoniano son comparados contra la mancha de inundación del evento real del año 2015.

Encontramos que, el escenario modelado usando flujo No Newtoniano es una alternativa que posibilita tener una mejor aproximación respecto al comportamiento de una avenida torrencial, ya que, fue el escenario que mejor se aproximó al área afectada y anchos de inundación real. Permitiendo concluir que esta aproximación se debe a que el modelo tiene en cuenta las características reológicas del flujo (concentración y viscosidad); en cambio, los modelos que son mayorados en caudal son escenarios bastante conservadores que por lo general arrojan mayores áreas de inundación, mayores velocidades y profundidades de flujo, dado que no tienen en cuenta las características o propiedades del sedimento.

Técnicas de Optimización Logística en una Mina de Materiales de Arrastre En Riohacha, Colombia.

Thu, 16 Jan 2025 00:00:00 -0500

Este estudio resalta la importancia de la logística como una herramienta de optimización para mejorar y avanzar hacia el futuro. Se plantea como un impulso para el desarrollo del departamento de La Guajira, especialmente en el contexto de las empresas mineras que extraen minerales de arrastre, buscando establecer un sistema de gestión de calidad de manera que impacte en el rendimiento de la empresa, la productividad y resolver posibles problemas logísticos, por lo tanto, se espera crear un entorno de trabajo en mejora continua y una correcta gestión en las diferentes áreas de la empresa, mediante la optimización de sus procesos logísticos. El objetivo de la investigación es establecer las técnicas de optimización logística que permitan aplicarse a los procesos de una mina de materiales de arrastre ubicada en Riohacha, La Guajira. El estudio se centra en un enfoque de tipo descriptivo, con diseño no experimental y de campo. Un total de 30 empleados de las distintas sedes de la mina fueron encuestados; para la recolección de información se utilizó un instrumento que combinó fuentes de datos primarios y secundarios. Se emplearon criterios de expertos en logística para garantizar la validez y confiabilidad del estudio. Se obtuvo como resultado múltiples limitaciones en los indicadores de eficiencia de las operaciones logísticas en la minería de materiales de arrastre. Esto resalta la necesidad de establecer técnicas logísticas donde se destaca el sistema de gestión logístico CPLA, gestión de calidad y gestión de seguridad y salud de manera que se pueda trabajar eficiente y eficazmente, generando así la optimización de los procesos productivos. Se concluye que estas técnicas de optimización actúan como herramientas poderosas de apoyo para orientar la toma de decisiones y alcanzar resultados satisfactorios en la gestión logística de la mina.

Co-creation Methodologies for Designing Bottom-up Solar Energy Communities: a Case Study From Colombia

Thu, 16 Jan 2025 00:00:00 -0500

Energy communities are collective clean energy generation schemes in which citizens organize to generate, store and manage distributed energy resources, mainly solar power. Although there are few energy communities in the Latin American context compared to the number of cases reported in Europe, there is a particular interest in exploring governance models for community self-consumption from grid-connected solar energy sources that consider local cultural conditions. This paper describes a co-creation methodology based on various existing techniques to be used as a tool for designing bottom-up energy community models. This proposal integrates two problem-solving techniques: design thinking and the 4D model. The methodology was tested in collaborative creation workshops, both with stakeholders and residents of Comuna 13 in Medellín, Colombia, to identify the elements for creating a solar energy community in the Colombian context, ensuring economic and social sustainability. As a result, the participants defined an operating scheme for the solar community that included: a governance and decision-making model, participation commitments, identity strategies, communication, education, and a community fund to share energy surplus benefits. It was evident that trust and engagement between facilitators and communities, along with energy education strategies in the participatory management of community projects, are essential for building successful collaborative solar communities.

Incidencia del Cambio de Coberturas Vegetales sobre la Capacidad de Regulación Hídrica en la Cuenca del Río Cuja, Colombia

Yulia Ivanova, Valery Dayanna Huertas Lugo, María Fernanda Pulgarín Herrera — Thu, 16 Jan 2025 00:00:00 -0500

El desarrollo de las actividades socio-económicas representan un reto para garantizar la funcionalidad ecosistémica de cuencas hidrográficas nacionales porque la mayoría de éstas se fundamentan en la disponibilidad y variabilidad del recurso hídrico. La transformación del paisaje asociada a los factores antrópicos afecta de manera a veces desconocida el régimen hídrico. Por este motivo, en el presente estudio, a través de los análisis estadísticos hidrológicos y de teledetección de las coberturas vegetales, se analizó la incidencia del cambio de las coberturas vegetales y de precipitaciones sobre la capacidad de regulación del régimen hídrico de la cuenca del río Cuja, departamento de Cundinamarca, Colombia. Los resultados obtenidos arrojaron que la cuenca per se no tiene una buena capacidad de regulación hídrica, producto de suelos arcillosos con predominancia de terrenos erosionados y pastizales. El análisis multitemporal de las imágenes satelitales demostró que en las últimas décadas se han ampliado las coberturas antrópicas asociadas a áreas urbanas y cultivos, y se han desplazado las coberturas de pastos por suelos degradados. No obstante, las dinámicas de coberturas vegetales en la cuenca no logran incidir sobre el servicio de regulación hídrica con el nivel de significancia de 0,05. Adicionalmente, los proyectos de pago por servicios ambientales de tipo conservacionista en la cuenca representan el 0,45 % del área total de la cuenca, y su efecto sobre el servicio de regulación no es apreciable. Los resultados obtenidos no indican ausencia de una correlación, sino su insignificancia hasta el momento. Considerando la importancia de la integridad de cuencas hidrográficas y rol de coberturas vegetales en este aspecto, se resalta la importancia de monitoreo de coberturas vegetales conjunto con el incremento de los proyectos de pago por servicios ambientales de tipo restauración.

Social Impacts Assessment of PVC Resin Production Process Via Joint Social Life Cycle Analysis and Theory of Change

Eduardo Aguilar-Vásquez, Miguel Ramos-Olmos, Ángel Darío González Delgado — Thu, 16 Jan 2025 00:00:00 -0500

This study assesses the social impacts of a suspension polyvinyl chloride (PVC) production plant using a hybrid methodology combining social life cycle analysis and the theory of change, two locations were considered (Colombia and Belgium). The methodology was based on UNEP/SETAC guidelines, using data from corporate and sectoral reports supplemented with data from national and international governmental and non-governmental databases. The theory of change serves as the base for indicator selection. Additionally, a sensibility analysis was conducted to observe how the process performance is affected when performance reference points (PRPs) and the functional unit are varied. The analysis revealed a higher social performance score for the plant located in Belgium; however, both locations showed positive performance. The studied indicators showed that the plants perform above compliance (above 0.5) regarding workers, partly due to current regulations in both countries. However, aspects associated with communities and society showed regular performance due to negative impacts associated with the use of natural resources. Furthermore, a sensibility analysis was conducted by varying performance reference points and the functional unit from 418,000 to 500,000 tons per year. The first analysis showed that when comparing process performance to development goal-based targets, process performance (for the Colombian plant) decreases by 24% but remains close to compliance (0.44). The indicators for local communities are the most affected with a decrease of up to 60%. Additionally, limitations over data availability and consistency were detected. Lastly, an increase in process flow (functional unit) benefits the process’s social impact due to an increase in the plant’s workforce.

Análisis de Estabilidad Bajo Condiciones Estáticas y Pseudoestáticas del Cerro Bunkuamake, Corregimiento Atánquez (Colombia)

Thu, 16 Jan 2025 00:00:00 -0500

Las comunidades indígenas del Sureste de la Sierra Nevada de Santa Marta (SNSM) específicamente la comunidad de Atánquez, se ha visto afectada en los últimos años por inestabilidad y remoción en masa generando hasta perdidas de vidas, económicas, culturales, sociales, ambientales y áreas ocupadas. El objetivo de esta investigación se basa en analizar la estabilidad bajo condiciones estáticas y pseudoestáticas de las laderas del Cerro Bunkuamake, sector sureste de la Sierra Nevada de Santa Marta comunidad de Atánquez (Colombia). Se procedió inicialmente en una revisión documental en las diferentes bases de datos científicas; posteriormente se realizó una etapa observacional de campo complementada con un levantamientos cartográficos escala 1:25.000 permitiendo conocer e identificar aspectos geológicos, geomorfológicos, características generales propuesta por la metodología del Servicio Geológico Colombiano (SGC), toma de cuatro (4) muestras (M1, M2, M3 y M4) de suelo para análisis fisicomecánicos (granulométrico, humedad, peso específico y límites de Atterberg) y pruebas de consolidación para medir la reducción gradual del volumen de suelo por compresión. El análisis de estabilidad estático en condiciones secas el factor de seguridad presentó valores de 1.98 a 2.05 y probabilidad de falla de 0.02% a 0.06% para ladera de cultivos y; ladera de carretera factor de seguridad de 4.24 a 4.41 y probabilidad de falla casi nulas de 0%. Para las dos laderas las condiciones de estabilidad en estado seco son buenas presentando factor de seguridad mayor a 1 y probabilidad de falla inferior a 0.06%, indicando que la presencia de factores detonantes como precipitación y sismicidad generaría procesos de inestabilidad que afecten la estabilidad.

Diseño de una Red Multi-Eslabón, Multi-Producto y Multi-Cliente de una Empresa Fabricadora y Comercializadora de Leche

Thu, 16 Jan 2025 00:00:00 -0500

El artículo describe un estudio sobre la optimización de una red Multi-Eslabón, Multi-Producto y Multi-Cliente de una empresa fabricadora y comercializadora de leche en Colombia, mediante la propuesta de un modelo matemático. Se divide en tres fases: definición de objetivos y recolección de datos, modelado matemático en AMPL y resolución del modelo. Los resultados muestran la configuración óptima de la red de distribución, identificando centros de acopio y distribución y analizando el cumplimiento de la demanda de los clientes. El modelo proporciona una solución clara y eficaz para mejorar la eficiencia operativa y la competitividad de la empresa.