V Congreso de Matemática Aplicada Computacional e Industrial Tandil, 04-06 de Mayo de 2015 Cuaderno de Resúmenes de Comunicaciones Científicas y Posters (Lista Preliminar) Asociación Argentina de Matemática Computacional e Industrial Sesión 1 Biomatemática ANÁLISIS DE LOS EFECTOS DEL ENVEJECIMIENTO SOBRE EL PULSO DE PRESIÓN ARTERIAL EN BASE A UN MODELO DE ONDAS NO LINEALES Manuel R. Alfonso †, Leandro J. Cymberknop †, Walter Legnani ‡, Franco M. Pessana† y Ricardo L. Armentano‡ †Centro de Procesamiento de Señales e Imágenes, Universidad Tecnológica Nacional, Buenos Aires, Argentina, [email protected] ‡Escuela de Estudios Avanzados en Ciencias de la Ingeniería, Universidad Tecnológica Nacional, Buenos Aires, Argentina Resumen: La representación del pulso de presión arterial como una combinación de solitones, captura varios de los fenómenos observados en la propagación del mismo a lo largo de la circulación sistémica. El objetivo del presente trabajo es analizar la aplicabilidad de un modelo compartimentado para dicha propagación, en virtud de cambios fisiológicos relacionados con el envejecimiento arterial. El modelo fue aplicado a series temporales de presión arterial sintetizadas a base de solitones y luego validado a partir de series temporales adquiridas en individuos pertenecientes a rangos etarios diferenciados. Se verificaron los cambios morfológicos en la forma de onda de presión arterial, derivados del incremento de rigidez arterial- como producto del envejecimiento. Los mismos, son el resultado de la interacción no lineal y los fenómenos presentes en la propagación de ondas mecánicas no lineales. Palabras claves: presión arterial, solitón, envejecimiento, rigidez, KdV REFERENCIAS [1] W. W. NICHOLS AND M. F. O’ROURKE, McDonald’s Blood Flow in Arteries: Theoretical, Experimental and Clinical Principles, A Hodder Arnold Publication, 2005. [2] R. L. ARMENTANO, J. L. MEGNIEN, A. SIMON, F. 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MODELO POBLACIONAL DEL Aedes aegypti CONSIDERANDO EL FENOMENO DE LA QUIESCENCIÁ Arredondo M., John Faber†, Muñoz L., Anibal‡ y Abello M., Carlos A.†‡ †Grupo de Modelación Matemática en Epidemiología, [email protected] de Modelación Matemática en Epidemiología, [email protected] ‡Grupo Resumen: Se muestran dos modelos de ecuaciones diferenciales no lineales para representar la dinámica de crecimiento poblacional del Aedes aegypti (principal transmisor del dengue) con una tasa de desarrollo que depende del tiempo. Uno de los modelos tiene en cuenta que este vector en estado de huevo, ante situaciones adversas del medio es capaz de adaptarse y permanecer sin actividad biológica por largos períodos (quiescencia), este hecho se tiene en cuenta para realizar diversas simulaciones con los parámetros históricos reportados por la literatura. En el otro modelo no se considera dicho fenómeno con el fin de comparar los resultados y determinar la influencia del fenómeno. Palabras clave: Aedes aegypti, dengue, quiescencia, inactividad biológica, simulaciones. REFERENCIAS [1] Garc´ıa, H.; Garca, I. Influencia do período de quiescencia dos ovos sobre o ciclo de vida de Aedes Aegypti (Linanaeus, 1762) (Diptera, Culicidae) em condicoes de laboratório. Revista da Sociedade Brasileira de Medicina Tropical. 349-355. [2] Salvatella A. Aedes aegypti (Linnaeus,1762)(Diptera, Culicidae), el vector del dengue y la fiebre amarilla. [3] Takeuchi, Y; Ma, W. Delayed SIR Epidemic Models for Vector Diseases. National Natural Science Foundation of China; Foundation of USTB for WM and the Ministry; Science and culture in Japan. [4] Fargue, M. R´educibilit´e des systems hereditaires a des systemes dynamiques. En: C. R. Acad. Sci. Paris Ser. 277 (1973), p. 471-473 [5] Thirion, J. El Mosquito Aedes aegypti y el dengue en México. Bayer Environmental Science. Bayer de México, S.A. de C.V. Abril de 2003. [6] Marín, C. Muñoz, A. Toro, H. Restrepo, L. Modelado de estrategias para el control químico y biológico del Aedes aegypti (Diptera: Culicidae). Escuela Regional de Matemáticas Universidad del Valle - Colombia. Vol. XIX, No 1, Junio (2011) p. 63-78. [7] Dumont Y., Chiroleu F., Domerg C. On a temporal model for the Chikungunya disease: Modeling, theory and numerics Mathematical Biosciences 213 (2008) 80-91. PROTOCOLOS DE QUIMIOTERAPIA ÓPTIMOS A PARTIR DE LA ENTROPÍA DE SHANNON Andrés Barrea †, Matías Hernández† y Ruben Spies†‡ †Centro de Investigación y Estudios de Matemática de Córdoba, Universidad Nacional de Córdoba, Av. Medina´ Allende s/n, Ciudad Universitaria, Córdoba, Argentina, {abarrea, hernandez}@famaf.unc.edu.ar ‡Instituto de Matemática Aplicada del Litoral, IMAL y Facultad de Ingeniera Química, CONICET-UNL, Colectora Ruta Nacional 168, Paraje El Pozo, 3000 Santa Fe, Argentina, [email protected] Resumen: En el presente trabajo proponemos un modelo para la dinámica de un tumor sometido a terapia. Se considera que el tumor está constituido por dos subpoblaciones de células: una es sensible a la terapia mientras que la otra es resistente a la misma. Se considera la entropía de Shannon del tumor y el problema de encontrar protocolos que minimicen dicha entropía. Los protocolos optímales, que provienen de minimizar la entropía, permiten controlar la enfermedad manteniendo la entropía del tumor en niveles bajos. Palabras clave: Ecuaciones diferenciales, Cáncer, Entropía, Optimización, Quimioterapia´2000 AMS Subject Classification: 92C37, 92C50, 49K15 REFERENCIAS [1] R. GATEMBY, AND R. GILLIES, Adaptative therapy, Cancer Research, 69 (2009), pp.4894-4903. [2] M. HERNÁNDEZ, Optimización y sustentabilidad de protocolos de quimioterapia, Tesis del Doctorado en Maten áticas, FaMAF, 2014. [3] A. 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Bel†, Walter A. Reartes† y Horacio G. Rotstein‡ †Departamento de Matemática, Universidad Nacional del Sur, Bahía Blanca, Buenos Aires, Argentina, [email protected], [email protected] ‡Department of Mathematical Sciences, New Jersey Institute of Technology, Newark, NJ 07102, USA, [email protected] Resumen: En este trabajo estudiamos la existencia y propiedades de resonancias subumbral de amplitud y fase en un modelo linealizado del tipo Hodgkin-Huxley en el que hemos agregado un retardo asociado a la variable de apertura de canales de corrientes ionicas. Palabras clave: modelos neuronales, resonancias subumbral, ecuaciones diferenciales con retardo 2000 AMS Subject Classification: 92B05 - 37N25 REFERENCIAS [1] J. K. Hale and S. M. Verduyn Lunel. Introduction to Functional Differential Equations, volume 99 of Applied Mathematical Sciences. Springer–Verlag, 1993. [2] A. L. Hodgkin and A. F. Huxley. 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UN SISTEMA DE ECUACIONES DIFERENCIALES CON RETARDOS PARA DESCRIBIR LA DINÁMICA POBLACIONAL DEL ÁCARO VARROA DESTRUCTOR Miguel. A. Benavente Dto de Matemática, FCEyN-UNMdP. D. Funes 3350, B7602AYL Mar del Plata Argentina, [email protected] Resumen: El ácaro Varroa destructor constituye un serio problema para los apicultores de colonias de abejas “Apis mellífera”. Sin control, la colmena infestada puede colapsar en menos de un año. En las últimas décadas han surgido diversos modelos para tratar de predecir la dinámica del crecimiento poblacional del ácaro Varroa. En este trabajo se presenta un modelo basado en un sistema de ecuaciones diferenciales con retardos (DDE) para este fin. El mismo es resuelto con la función interna de Matlab dde23 para describir la evolución del mencionado parásito tanto en su fase forética, donde se comporta como parásito de la abeja adulta, como en las celdas de cría, donde se reproduce. Además es utilizado para describir la evolución de esta población sujeta a algunas estrategias de control. Palabras claves: varroa, ecuaciones diferenciales, retardos, poblacional,control 2000 AMS Subjects Classification: 21A54 - 55P5T4 REFERENCIAS [1] N. MAIDANA, M. BENAVENTE, AND M. EGUARAS, A model in differential equations to describe the mite Varroa destructor population dynamics in Apis mellifera colonies, Foro Red-Mat (ISSN: 1405-1745, http://www.redmat.unam.mx/foro/volumenes/vol016/), 16 (2005), art.9. [2] I. FRIES, S. CAMAZINE, J.SNEYD, Population dynamics of Varroa jacobsoni: a model and a review, Bee World, 75(1994), pp.5-28. [3] M. BENAVENTE, R. DEZA, M. EGUARAS, Model of Varroa destructor mite in Apis mellifera hives: developments, calibration and new applications. MACI 4 (2013) 45 – 48 (ISSN: 2314-3282). [4] S. MARTIN, A population model for the ectoparasitic mite Varroa jacobsoni in honey bee (Apis mellifera) colonies, Ecological Modeling, 109 (1998), pp.267-281. [5] D. W ILKINSON, G. SMITH, A model of the mite parasite, Varroa destructor, on honeybees (Apis mellifera) to investigate parameters important to mite population growth, Ecological Modeling, 148 (2002), pp.263-275. OSCILACIONES EN UN MODELO POBLACIONAL DE DOS SEXOS CON TASA DE DIVORCIO VARIABLE Paola Bonfili †, Ana Torresi ‡ y Mariano Ferrari♭ †Depto. de Matemática, Univ. Nac. de la Patagonia San Juan Bosco (9100) Trelew, Argentina, [email protected] ‡Depto. de Matemática, Universidad Nacional del Sur (8000) Bahía Blanca, Argentina, [email protected] ♭Depto. de Matemática, Univ. Nac. de la Patagonia San Juan Bosco (9120) Puerto Madryn, Argentina,[email protected] Resumen: En este trabajo se realiza un estudio analítico de la bifurcación de órbitas periódicas locales en un modelo poblacional tridimensional de dos sexos, y tasa de divorcio variable. Se utiliza un método basado en la teoría de control con el objeto de obtener condiciones en los parámetros que determinen la existencia de soluciones positivas, el diagrama de bifurcación de soluciones periódicas y una aproximación analítica de las mismas. Se caracteriza matemáticamente el comportamiento dinámico local que presenta el modelo. Palabras clave: modelos poblacionales, orbitas periódicas, teoría de control 2000 AMS Subject Classification: 37N25-37G15 REFERENCIAS [1] K. HADELER, R. WALDSTTÁER , A. WÓRZ -BUSEKROS, Models for pair formation in bisexual populations, Journal of Mathematical Biology, 26, (1988), pp 635-649. [2] D. G. KENDALL, Stochastic processes and population growth., Roy. Satist. Soc., Ser B 2, (1949), pp 230-264. [3] D. MAXIN, L. B EREC, A two-sex demographic model whit single-dependent divorce rate, Journal of Theoretical Biology, 265(4), DOI:10.1016/j.jtbi.2010.06.013. (2010), pp 647-56. [4] A. MEES, Dynamics of Feedback Systems, Wiley, New-York, 1981 [5] J. MOIOLA & G. CHEN Hopf Bifurcation Analysis: A Frequency Domain Approach, Nonlinear Science, World Scientific Co., Singapore, 1996 [6] A. TORRESI, G. CALANDRINI, P. B ONFILI, & J. MOIOLA, Generalized Hopf bifurcation using a frequency-domain formulation, International Journal of Bifurcation and Chaos, World Scientific Publ., Vol22 Nro 8, (2012), 1250197. LA PENDIENTE FRACTAL: UNA APROXIMACIÓN NO LINEAL AL ESTUDIO DE LA AGREGACIÓN ERITROCITARIA PROVOCADA POR LARVAS DE ASCARIS LUMBRICOIDES Maela Lupo†, Santiago Bortolato†, Alcides Leguto†, Patricia Ponce de León‡ y Ana Korol†§ †Área Matemática, Universidad Nacional de Rosario, Suipacha 531, 2000 Rosario, Argentina. ‡ Área Parasitología, Universidad Nacional de Rosario, Suipacha 531, 2000 Rosario, Argentina. §Instituto de Física Rosario (IFIR-CONICET), Ocampo 210bis, 2000 Rosario, Argentina, [email protected] Resumen: La geometría fractal ofrece una nueva gama de conceptos que permiten explicar comportamientos no lineales de sistemas naturales aparentemente impredecibles. El objetivo de este trabajo fue estudiar la agregación eritrocitaria producida por el contacto in vitro entre células de glóbulos rojos (GR) con extractos de parásitos adultos de larvas Ascaris lumbricoides aplicando análisis no lineal, trabajando con concentrados larvales incubados con GR humanos (GR tratados) y GR control. El análisis empleado se basó en el cálculo de la pendiente fractal (D), a través del procesamiento de imágenes de GR tratados y GR control a diferentes tiempos de incubación (200 imágenes totales). Los resultados obtenidos indicaron una disminución de hasta un 10% en la D para los GR tratados, con una clara tendencia decreciente para la relación D–tiempo de incubación, mientras que para los GR control no se apreció ninguna tendencia definida. Palabras claves: análisis no lineal, pendiente fractal, agregación eritrocitaria. 2000 AMS Subjects Classification: 21A54 - 55P5T4 REFERENCIAS [1] N. SAREDI, Manual práctico de parasitología médica, http://es.scribd.com/doc/49968146/40/ Ascaris-lum-bricoides-Ascaridiosis. Acceso 11 de diciembre de 2014. [2] F. SARAVÍ, ETAS-Hemodinámica, Capítulo 11, Reología de la Sangre (2007). http://www.buenastareas.com/ensayos/ Reologia/655748.html. Acceso 11 de diciembre de 2014. [3] L. BERGA, J. VIVES-CORRONS, E. FELIU, S. WOESSNER, C. ROZMAN, Hemorreología. Bases teóricas y aplicaciones clínicas. Barcelona: Salvat, 1983. [4] P.G. FORESTO, M. D’ARRIGO, F. FILIPINI, R. GALLO, R. RASIA, J.R. VALVERDE, Estudio de parámetros hemorreológicos en hipertensión esencial, Rev. Fed. Arg. Cardiol., 31 (2002), pp. 69-73. [5] J.J. BISHOP, P.R. NANCE, A. POPEL, M. INTAGLIETTA, P.C. JOHNSON, Effect of erythrocyte aggregation on velocity profiles in venules, Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol., 280 (2001), pp. 222-236. [6] P. PONCE DE LEÓN, K. JUAREZ MATAMOROS, C. BIONDI, J. VALVERDE, Alteración de la carga aniónica superficial de glóbulos rojos y glóbulos rojos desializados por Ascaris lumbricoides, Rev. Cub. Med. Trop., 63 (2011) pp. 87-90. [7] P. PONCE DE LEÓN, N. LEBENSOHN, P. FORESTO, J. VALVERDE, Ascaris lumbricoides: alteration of the erythrocyte superficial charge using the partition method in aqueous two-phase system, Rev. Inst. Med. Trop. Sao Paulo, 51 (2009), pp. 219-221. [8] P. PONCE DE LEÓN, C. BIONDI, J. VALVERDE, Efecto producido por Ascaris lumbricoides sobre la carga superficial eritrocitaria utilizando el método de polibrene, Acta Bioquím. Clin. Latinoam., 44 (2010), pp. 689-696. [9] P. PONCE DE LEÓN, J. VALVERDE, B. RIQUELME, Acción biorreológica de extractos de Ascaris lumbricoides en eritrocitos humanos, Rev. de la Soc. Ven. de Microb., 32 (2012), pp. 62-69 [10] P.M. IANNACCONE, M.K. KHOKHA, Fractal Geometry in Biological Systems: An Analytical Approach. BOCA RATAN: CRC PRESS 360, 1996. [11] WWW.FRACTALYSE.ORG MODELO MATEMÁTICO DE LA TRANSMISIÓN DEL VIH EN ARMENIA Q. COLOMBIA CONSIDERANDO REINFECCIÓN Juan Carlos Castillo Paz† y Aníbal Muñoz Loaiza ‡ †Grupo de modelación matemática en epidemiología (GMME), universidad del Quindío, Armenia, Quindío, Colombia, [email protected], www.uniquindio.edu.co ‡Grupo de modelación matemática en epidemiología (GMME), universidad del Quindío, Armenia, Quindío, Colombia, [email protected], www.uniquindio.edu.co Resumen: Se plantea el modelado matemático para la dinámica de transmisión del VIH/SIDA en una población sexualmente activa, considerando la reinfección la cual se da por contacto sexual dentro de la población infectada modelada con un sistema de ecuaciones diferenciales no lineales, donde se realiza el análisis cualitativo del sistema; posteriormente se realiza la estimación de parámetros del modelo utilizando la técnica de mínimos cuadrados, utilizando datos de la ciudad de armenia Q. Colombia. Palabras clave: VIH/SIDA, reinfección, Modelado matemático, Número Básico de Reproducción, Estimación de parámetros. 2000 AMS Subject Classification: 21A54 - 55P54 REFERENCIAS [1] OPS, Qu es el sida?, Ed.Organizacin Panamericana de la Salud, Washington, D.C.2005. [2] Project Inform, Constituye la reinfeccin una preocupacin para las personas con VIH?, Informacion, inspiracin y defensa para las personas conviviendo con VIH/SIDA, enero 2003, Project Inform, Inc., 205, San Fransisco, CA. [3] Ramirez Z, Daz F. J, Jaimes F. A, Rugeles M. T., Origen no infeccioso del sida: mito o realidad?. Asociacin colombiana de infectologa, VOL. 11 - 4, 2007, Pag 190-200. [4] Wanga Y, Zhou Y, Wub J, Heffernan J, Oscillatory viral dynamics in a delayed HIV pathogenesis model, Mathematical Biosciences, Vol 219 (2009), Pp 104-112. [5] Perko L, Differential equations and dynamical systems, Tex in applied mathematics 7, New York, Springer, 2000 MODELO DE INFECCION VIRAL CON´ HTLV-I, DESARROLLO DE ATL Y RESPUESTA INMUNE Romina Cobiaga y Walter Reartes Departamento de Matemática, Universidad Nacional del Sur, Alem 1253, 8000 Bahía Blanca, Argentina, [email protected], [email protected] Resumen: En este trabajo proponemos un modelo matemático para describir la infección con el virus HTLV-I en un organismo humano. En el mismo se considera la respuesta inmune y el posible desarrollo de leucemia. Este modelo esta formulado mediante un sistema de seis ecuaciones diferenciales no lineales ordinarias, una para cada uno de los distintos tipos de células involucradas. Estudiamos los equilibrios presentes para algunos valores de los parámetros y calculamos el número de reproducción R0. Observamos las soluciones oscilatorias obteniendo para ellas expresiones aproximadas mediante el método de análisis homotópico de etapas múltiples (MSHAM). Palabras clave: sistemas dinámicos, ecuaciones diferenciales ordinarias, infección viral, método de análisis homotópico 2000 AMS Subject Classification: 34A34 - 37C10 REFERENCIAS [1] S. Abbasbandy. The application of homotopy analysis method to nonlinear equations arising in heat transfer. Physics Letters A, 360:109–113, 2006. [2] S. Abbasbandy, J. L. López, and R. López-Ruiz. The homotopy analysis method and the Liénard equation. International Journal of Computer Mathematics, 88(1):121–134, 2011. [3] A. K. Alomari, M. S. M. Noorani, and R. Nazar. Adaptation of homotopy analysis method for the numeric–analytic solution of Chen system. Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation, 14(5):2336–2346, 2009. [4] A. Bel and W. Reartes. The homotopy analysis method in bifurcation analysis of delay differential equations. 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El autómata construido representa correctamente el crecimiento gompertziano del tumor; pero además nos proporciona información sobre el crecimiento espacial del mismo. Palabras clave: Autómata celular, Cáncer, Gompertz, Terapia 2000 AMS Subject Classification: 92C37, 92C50, 49K15 REFERENCIAS [1] M. HERNÁNDEZ, Optimización y sustentabilidad de protocolos de quimioterapia, FaMAF, 2014. [2] A. LAIRD, Dynamics of Tumor Growth: Comparasion of Growth Rates and Extrapolation of Growth Curve to One Cell, From the Division of Biological and Medical Research, Argonne National Laboratory, Argonne, Illinois, U.S.A., Vol. 19 (1964), pp. 278. [3] L. MISICI, AND F. S ANTARELLI, Epidemic propagation: an automaton model as the continuous SIR model, Scientific Research, Vol. 4 (2013), pp. 84-89. LA PENDIENTE FRACTAL: UNA APROXIMACIÓN NO LINEAL AL ESTUDIO DE LA AGREGACIÓN ERITROCITARIA PROVOCADA POR LARVAS DE ASCARIS LUMBRICOIDES Maela Lupo†, Santiago Bortolato†, Alcides Leguto†, Patricia Ponce de León‡ y Ana Korol†§ †Área Matemática, Universidad Nacional de Rosario, Suipacha 531, 2000 Rosario, Argentina. ‡ Área Parasitología, Universidad Nacional de Rosario, Suipacha 531, 2000 Rosario, Argentina. §Instituto de Física Rosario (IFIR-CONICET), Ocampo 210bis, 2000 Rosario, Argentina, [email protected] Resumen: La geometría fractal ofrece una nueva gama de conceptos que permiten explicar comportamientos no lineales de sistemas naturales aparentemente impredecibles. El objetivo de este trabajo fue estudiar la agregación eritrocitaria producida por el contacto in vitro entre células de glóbulos rojos (GR) con extractos de parásitos adultos de larvas Ascaris lumbricoides aplicando análisis no lineal, trabajando con concentrados larvales incubados con GR humanos (GR tratados) y GR control. El análisis empleado se basó en el cálculo de la pendiente fractal (D), a través del procesamiento de imágenes de GR tratados y GR control a diferentes tiempos de incubación (200 imágenes totales). Los resultados obtenidos indicaron una disminución de hasta un 10% en la D para los GR tratados, con una clara tendencia decreciente para la relación D–tiempo de incubación, mientras que para los GR control no se apreció ninguna tendencia definida. Palabras claves: análisis no lineal, pendiente fractal, agregación eritrocitaria. 2000 AMS Subjects Classification: 21A54 - 55P5T4 REFERENCIAS [1] N. 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[10] WWW.FRACTALYSE.ORG MODELADO DE LA CAPACIDAD DE CARGA PRODUCTIVA EN UN CULTIVO SUSPENDIDO DE MEJILLONES Marques, B.†∗, Zaixso, H.† y Soto, G‡,‡ †Instituto de Desarrollo Costero, Universidad Nacional de la Patagonia San Juan Bosco, Ruta Prov. Nro 1 s/n, Comodoro Rivadavia, Argentina, [email protected] ‡Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional de la Patagonia San Juan Bosco, Ruta Prov. Nro 1 s/n, Comodoro Rivadavia, Argentina, [email protected] ‡Facultad de Ciencias Naturales, Universidad Nacional de la Patagonia San Juan Bosco, Ruta Prov. Nro 1 s/n, Comodoro Rivadavia, Argentina, [email protected] ∗ Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional de la Patagonia San Juan Bosco, Ruta Prov. Nro 1 s/n, Comodoro Rivadavia, Argentina, [email protected] Resumen: Se presentara un modelo que permita estimar los niveles máximos de producción (capacidad de carga productiva) en un sistema de cultivo suspendido de mejillones en la región central del golfo San Jorge. Se pretende que el modelo de crecimiento este compuesto por un submodelo de crecimiento individual en relación a la densidad de animales presentes en el cultivo (competencia intraespecífica) y otro submodelo de mortalidad de la cohorte en relación a las densidades iniciales de animales. El insumo para el desarrollo de este modelo se obtendrá de experiencias a realizar en la región. Este trabajo es el primer paso en el desarrollo de un modelo más complejo que contemple interacciones del cultivo con el ecosistema que lo contiene. Palabras clave: capacidad de carga, self-thinning, cultivo suspendido REFERENCIAS [1] A. CUBILLO, Intraspecific competition and self-thinning relationships of the Mussel Mytilus galloprovincialis grown in suspended culture systems., PhD Thesis, 2012. [2] C.M. DUARTE, M. HOLMER, Y. OLSEN, D. S OTO, N. MARB, J. GUIU, K. B LACK AND I. KARAKASSIS, will the oceans help feed humanity?, Bioscience, 59 (2009), pp. 967-976. 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MACROMOLECULAR CROWDING AS A REGULATOR OF NF-B OSCILLATIONS Matsuda H†, Casalino-Matsuda SM*, Putzel GG †, Almassalha L†, Ruhoff PT**, Backman V†, and Szleifer I†‡ † Department of Biomedical Engineering and Chemistry of Life Processes Institute and ‡Department of Chemistry, Northwestern University, Evanston, Illinois, USA. *Pulmonary and Critical Care Division, Feinberg School of Medicine, Northwestern University, Chicago, USA, ** Institute of Technology and Innovation, University of Southern Denmark, Odense, Denmark. [email protected] Abstract: Macromolecular crowding has important effects on molecular transport and interactions in cells. We have previously shown, using a novel developed systems-molecular approach, that gene expression can be regulated jointly by the local level of macromolecular crowding and the local concentrations of polymerases and DNA-binding proteins. In the present work, we studied the effect of crowding on the regulation of NF-B oscillations. NF-B is a transcription factor critical to the control of responses to cellular stress, inter- and intracellular signaling, cell growth, survival and apoptosis. Its function is controlled by an IκB negative feedback loop that generates oscillations in the expression of NF-and the genes regulated by this transcription factor. Interestingly, changes in the oscillation frequency of nuclear leads to changes in gene expression. Using the systems-molecular approach, we found that crowding modulates oscillation parameters. These results suggest that macromolecular crowding plays an important and unappreciated role in regulating cell signaling and gene expression. Key words: Molecular crowding, Oscillations 2000 AMS Subjects Classification: REFERENCES [1] H.X. ZHOU, G. RIVAS, A.P. MINTON, Macromolecular crowding and confinement: biochemical, biophysical, and potential physiological consequences, Annual review of biophysics, 37 (2008), pp. 375-397. [2] S. SCHNELL, T.E. 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Abstract: We introduce a general framework for biological systems that describe Modifications of type EnzymeSubstrate or Swap with Intermediates, which we call MESSI networks. Many post-translational modification networks are MESSI networks. For example: the motifs in [5], sequential distributive multisite phosphorylation networks [17], sequential processive multisite phosphorylation networks [1], or phosphorylation cascades or the bacterial EnvZ/OmpR network in [22]. We prove that, under mass-action kinetics, MESSI systems are conservative. We simplify the study of steady states of these systems by explicit elimination of intermediate complexes (inspired by [4, 6, 24]) and we describe an important subclass of MESSI systems with toric steady states [17]. Keywords: biological networks, steady states, MESSI systems 2000 AMS Subject Classification: 92C42 - 13P25 REFERENCES [1] C.CONRADI, AND A. 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MODELO PARA EL CONTROL DEL Aedes aegypti (Diptera: Culicidae) MEDIANTE LA BACTERIA Wolbachia Pineda H., Sandra†, Mu˜noz L., Anibal‡ y Abello M., Carlos Alberto†‡ †Grupo de Modelación Matemática en Epidemiología, [email protected] de Modelación Matemática en Epidemiología, [email protected] ‡Grupo Resumen: Se formula un modelo matemático que interpreta la dinámica poblacional del mosquito aegypti transmisor del dengue al ser controlado por la bacteria Wolbachia mediante ecuaciones diferenciales ordinarias no lineales. Se realiza el análisis y simulaciones utilizando valores hipotéticos para los parámetros. Palabras clave: Aedes aegypti, modelo, dengue, Wolbachia. REFERENCIAS [1] Bartley L. M., Donelly C. A. and Grnett G. P. The seasonal pattern of dengue in endemic areas: Mathematical models of mechanisms . J. Transactions of the Royal Society of Tropical Medicine and Hygiene. 96 (4): 387 397, (2002). [2] Busenberg S. and Cooke K. Vertically transmitted diseases. 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Trabalhador sao-carlense 400 - Centro, CEP 13560-970, São Carlos, SP, Brasil. †Centro Abstract: We consider the accessibility percolation model on spherically symmetric trees, which is defined by associating an absolute continuous random variable Xv to each vertex v of the graph. The main question to be considered is the existence or not of an infinite path of nearest neighbors v1 , v2, v3, . . . such that Xv1 < Xv2 < Xv3 < · · · The existence of such path is called percolation. We show that if the tree has a growing function given by f(i) = ⌈(𝑖 + 1)⌉α then there is a percolation threshold at αc = 1 such that there is percolation if, and only if, α > 1. Our model may be seen as a toy model for evolutionary trees. Levels of the tree represent generations of species and the degree of each vertex represents the number of offspring species which appear in fixed intervals of time. In this sense, the varying environment of the tree is translated as a varying mutation rate. Keywords: Accessibility Percolation, Phase Transition, Branching Process in Varying Environment, Evolutionary Tree 2000 AMS Subject Classification: 60K35 - 60J85 - 92D15 REFERENCES [1] J. Berestycki, E. Brunet, Z. Shi. How many evolutionary histories only increase fitness?. arXiv:1304.0246v1, 2013. [2] A. J. Drummond, S. Y. W. Ho, M. J. Phillips, A. Rambaut Relaxed Phylogenetics and Dating with Confidence. PLoS Biology 4 (5):699-710, 2006. [3] H. Guiol, R. Schinazi, F. P. Machado. A Stochastic Model of Evolution. Markov Process. Related Fields 17:253-258, 2011. [4] S. P. Lalley, T. Sellke. Limit set of a weakly supercritical contact process on a homogeneous tree. Ann. Probab. 26 (2):644–657, 1998. [5] E. Lebensztayn, F. P. Machado, S. Popov. An improved upper bound for the critical probability of the frog model on homogeneous trees. J. Stat. Phys. 119 (1-2):331–345, 2005. [6] E. Lebensztayn, F. P. Machado, M. Z. Martinez. Self-avoiding random walks on homogeneous trees. 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They show up in connection with the application of a transfer scheme to games with empty core, although this transfer scheme was originally designed however, to reach a point in the core of a balanced T U-game. While the appearance of one of such cycles is enough to detect the non-balancedness of the game, it is still an open questions if every nonbalanced game has a maximal U-cycle. The aim of this note is to show, however, that there are always, in nonbalanced games, approximated maximal U-cycles sharing with the true maximal U-cycles all their good properties. Keywords: T U-games, core, transfer schemes 2000 AMS Subject Classification: 91A12 REFERENCES [1] O.N. BONDAREVA, Some applications of linear programming methods to the theory of cooperative games,Problemi Kibernitiki 10 (1963) 119-139. [2] J.C. C ESCO, A convergent transfer scheme to the core of a T U-game,R Mat Aplicada 19 (1998) 23-35. [3] J.C. C ESCO,Fundamental cycles of pre-imputations in non-balanced TU-games,Int. J. 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Se opera con palabras directamente para obtener un índice global de déficit de trabajo decente. Palabras clave: modelos lingüísticos, trabajo decente, indicadores. 2000 AMS Subjects Classification: 47N99 REFERENCIAS [1] Grupo de Estudios del Trabajo (2005). Trabajo decente: Diagnóstico y aportes para la medición del mercado laboral local. Mar del Plata 1996-2002. Ediciones Suárez, Argentina. [2] Ghai, D. (2003). “Trabajo decente. Concepto e indicadores”. Revista Internacional del Trabajo, vol. 122 (2003), núm. 2 [3] Pedrycz, W.; Ekel, P.; Parreiras, R. (2011). Fuzzy multicriteria decision making. Models, Methods and Applications. John Wiley and Sons. [4] Anker R., Chenyshev I., Egger P., Mehran F. y Ritter J.A. (2003), “La Medición del Trabajo Decente con Indicadores Estadísticos”, Revista Internacional del Trabajo, Vol. 122, No 2 Bru, E. (2005). Algunos retos del trabajo decente en América Latina: Empleo, Educación y Formación Profesional. OIT, Costa Rica. 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Revelli+ and H.S. Wio* †IFIMAR (CONICET-UNMdP), Funes 3350, B7602AYL Mar del Plata, Argentina, [email protected] ‡IFIMAR (CONICET-UNMdP), Funes 3350, B7602AYL Mar del Plata, Argentina, [email protected] ∗ IFIMAR (CONICET-UNMdP), Funes 3350, B7602AYL Mar del Plata, Argentina, [email protected] +IFEG (CONICET-UNC), Medina Allende s/n, X5016LAE Córdoba, Argentina, [email protected] *IFCA (UC and CSIC), Avda. de los Castros s/n, E-39005 Santander, Spain, [email protected] Abstract: Two variational formulations are introduced of the Kardar–Parisi–Zhang (KPZ) equation for interface growth, resulting in thermodynamic-like potentials. The first one is a genuine Lyapunov function for the deterministic dynamics, and allows to prove global invariance properties previously conjectured by other authors. The second one allows to formally write the deterministic KPZ equation as a gradient flow, so providing a potential landscape for the noise-driven dynamics. It also exhibits the Lyapunov property, but it is unbounded. A formal functional Taylor expansion of this so-called “nonequilibrium potential” truncates naturally at the third order, so providing a clearly interpretable background for the dynamics to take place. Some conjectures drawn from its form are described. Keywords: Partial differential equations with randomness, stochastic partial differential equations - Nonlinear parabolic equations - PDEs in connection with statistical mechanics 2000 AMS Subject Classification: 35R60 - 35K55 - 35Q82 REFERENCES [1] M. KARDAR ET AL., Dynamic scaling of growing interfaces, Phys. Rev. Lett., 56 (1986), pp.889-892. [2] V. GURARIE AND A. MIGDAL, Instantons in the Burgers equation, Phys. Rev. E 54 (1996), pp.4908-4914. [3] M. KARDAR, Replica Bethe ansatz studies of two-dimensional interfaces with quenched random impurities, Nucl. Phys. B, 290 (1987), pp.582-602. [4] T. HALPIN-HEALY AND Y.-C. 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Keywords: Topological degree theory, homotopy, Differential equations with delay, feedback. 2000 AMS Subject Classification: 92B05 - 39B99 REFERENCES [1] PABLO AMSTER, Topological Methods in the Study of Boundary Value Problems, Springer, Nueva York, 2014. [2] DAVID GREENHALGH, QAMAR J. A. KHAN, A Delay Differential Equation Mathematical Model for the control of the hormonal system of the hypothalamus, the pituitary and the testis in man, Department of Statistics and Modelling Science, University of Strathclyde, Glasgow y Department of Mathematics and Statistics, Sultan Qaboos University, Al-Khod, Sultanato de Oman.´ [3] JAMES DICKSON MURRAY, Mathematical Biology. I. An Introduction, Springer, Nueva York 2001. [4] S HIGUI RUAN Y JUNJIE WEI, On the zeros of a third degree exponential polynomial with applications to a delayed model for the control of testosterone secretion, The institute of Mathematics and its Applications, 2001. PARELIZACIÓN DE MÉTODOS AFINES Adrian Álvarez † y Diego Rial‡ †Profesor tiempo completo del Departamento de Matematica del Instituto Tecnologico Buenos Aires (ITBA), Madero 399 Pto Madero CABA Argentina, ECyT (UNSAM - CNEA), IMAS (FCEyN UBA - CONICET). [email protected] ‡Departamento de Matematica de la FCEyN Universidad Nacional de Buenos Aires,Pabellón I, Ciudad Universitaria,C.P.:1428. CABA, Argentina. [email protected] Resumen: En este trabajo presentamos una familia de nuevos métodos convergentes de tipo splitting de alto orden sin pasos negativos característica que permite su aplicacion en problemas irreversibles. Consisten en realizar combinaciones afines de los resultados obtenidos con integradores de Lie Trotter de pasos diferentes. Mostramos algunos ejemplos donde los aplicamos comparandolos con los métodos simplécticos, en particular un par de ecuaciones diferenciales semilineales. El número de integraciones básicas necesarias es comparable con los integradores simplécticos, pero esta técnica permite la posibilidad de hacer los cálculos en paralelo lo que permite reducir los tiempos de proceso cosa que ejemplificamos exhibiendo algunas implementaciones con esquemas sencillos por su modularidad y su escalabilidad. Palabras clave: Integradores de Lie Trotter, Problemas Irreversibles, Metodos Splitting sin pasos negativos, MPI, HPC. REFERENCIAS [1] H.F. TROTTER, ON THE PRODUCT OF SEMIGROUPS OF OPERATORS. PROC. AMER. MATH. S OC. 10( 1959), 545-551 [2] S TRANG G., 1963: ACCURATE PARTIAL DIFFERENCE METHODS II: NON LINEAR PROBLEMS.NUMERISCHE MATH. 6 (1964) 37-46. [3] B. B IDEGARAY C. B ESSE AND S. DESCOMBES, ORDER ESTIMATES IN THE TIME OF SPLITTING METHODS FOR THE NONLINEAR S CHRÖDINGER EQUATION , SIAM J. NUMER. ANAL 40 (2002). [4] S. PACHECO, PARALLEL PROGRAMMING WITH MPI, (1997) BY MORGAN KAUFMANN PUBLISHERS, INC. S AN FRANCISCO, CALIFORNIA. [5] GOLDMAN, D. 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Different results of existence and uniqueness of positive almost periodic solutions are established. Some criteria are given in order to guarantee that the unique positive almost periodic solution is globally exponentially stable. Keywords: Nonlinear nonautonomous delay differential equations, Existence and uniqueness of almost periodic solutions, Global exponential stability, Fixed point theorems, Hematopoiesis. 2000 AMS Subject Classification: 34A34 - 34K13 REFERENCES [1] J. O. ALZABUT, J. J. NIETO, G. TR. STAMOV, Existence and exponential stability of positive almost periodic solutions for a model of hematopoiesis, Bound. Value Probl. 2009, Art. ID 127510, 10 pp. [2] Y. CHEN AND L. HUANG, Existence and global attractivity of a positive periodic solution of a delayed periodic respiration model, Comput. Math. Appl., 49, (2005) 677-687. [3] H. S. DING, T. J. XIAO, J. LIANG, Existence of positive almost automorphic solutions to nonlinear delay integral equations, Nonlinear Anal. 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Gutirrez 1150, 1613 Los Polvorines, Argentina. [email protected] Abstract: We study the existence of breathers solitons solutions of the discrete Non-Linear Schrödinger equation with local and nonlocal nonlinearities modelling the propagation of laser beams in waveguides arrays in a nematic liquid crystal substratum. We show the existence of discrete spatial solitons nonlocalized solutions in the limit where both the linear and nonlinear intersite couplings vanishes, and in the limit where only the linear coupling vanishes for an arbitrary nonlinear intersite coupling. Keywords: Discrete NLS, solitons, breathers, implicit function theorems 2000 AMS Subject Classification: 35Q51 - 35Q55 - 47J07 REFERENCES [1] A. FRATALOCCHI, AND G. ASSANTO, Discrete light localization in one-dimensional nonlinear lattices with arbitrary nonlocality, Phys. Rev. E 72, 066608 (2005). [2] R. S. MACKAY, S. 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Gutierrez 1150, (1613) Los Polvorines, Buenos Aires, Argentina, [email protected] Abstract: En este trabajo se establece la existencia de soluciones para la familia i u (x,t) = −u (x,t) − q(t)√1 + 𝑥 2 u(x,t) – i a(x)u(x,t), en el espacio de Sobolev {φ ∈ H : R |φ(x)|2 √1 + 𝑥 2 dx < ∞}. En este t xx 1 caso el amortiguamiento esta modelado por una función positiva a(x) que satisface ‖𝑎‖L + ‖𝑎′‖ L < ∞, mientras que el factor q(t) es una función continua. ∞ ∞ Keywords: familia estable de generadores; existencia de propagador. 2000 AMS Subject Classification: 35A01; 35Q41; 35A09; 35Q40 REFERENCES [1] M. DE LEO, D. RIAL, Well–posedness and smoothing effect of Schröinger–Poisson equation, Journal of Mathematical Physics, 2007, 48, 093509. [2] M. DE LEO, C. SÁNCHEZ F. DE LA VEGA, D. RIAL, Controllability of Schrödinger equation with a nonlocal term, ESAIM: COCV, 2014, 20, 23–41. [3] A. PAZY, Semigroups of linear operator and applications to partial differential equations, Springer, 1983. 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Pellegrini 250, 2000 Rosario, Argentina, [email protected] Abstract: A Cauchy problem for the one-dimensional time-fractional diffusion-wave equation in the upper halfplane is studied in the context of the behaviour of viscoelastic media, where the time-fractional derivative is taken in Caputo’s sence. The solution to this problem, several additional properties and their physical interpretations are presented. Keywords: time-fractional diffusion-wave equation; viscoelastic media; Fourier transform; asymptotic behaviour 2000 AMS Subject Classification: 26A33, 33E12, 35B40, 35G10, 35R11, 42A38 REFERENCES [1] H. Brezis, Analyse Fonctionnelle, Dunod, Paris (2005). [2] M. Caputo, Linear models of dissipation whose q is almost frequency independent, II. Geophys. J.R. Astr. Soc. 13, No 5 (1967), 529–539. [3] K. Diethelm, The Analysis of Fractional Differential Equations, Springer, Heidelberg (2004). [4] R. Gorenflo, J. Loutchko, Y. 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De Ciencias Exactas - UNLP, [email protected]´ Resumen: En este trabajo se estudia un circuito eléctrico compuesto por un resistor no lineal genérico y capacitores, este circuito se puede representar por una Ecuacion Diferencial Implícita -EDI- no lineal. El aporte original del trabajo es una condicion necesaria y suficiente para la existencia de puntos de impasse en el circuito, entendiéndose por puntos de impasse a las singularidades donde las soluciones colapsan en tiempo finito con velocidad infinita. Los puntos de impasse en un circuito indican que el circuito es defectuoso y debe ser remodelado utilizando capacitores o inductores parasitos. Existen resultados generales que dan respuesta a la existencia de puntos de impasse para una EDI dada, pero los resultados que hemos obtenido para este circuito genérico permiten encontrarlos de una forma extremadamente sencilla. Ilustramos dichos resultados en un ejemplo concreto. Palabras clave: ecuaciones diferenciales implícitas, circuitos no lineales, puntos de impasse REFERENCIAS [1] ABRAHAM, J., MARSDEN, J. AND RATIU,T. Manifolds, Tensor Analysys and Applications. Addison-Wesley (1983) [2] ZORBA, G. Existencia de Soluciones de Ecuaciones Diferenciales Implícitas. Tesis Doctoral, Depto de Matemática, Fac. de Cs. Exáctas, UNLP. (2013) [3] CENDRA H. AND ETCHECHOURY M. Desingularization of implicit analytic differential equations. J. Phys. A:Mat. Gen., vol. 39, pp. 10975–11001 (2006) [4] CHUA L.O. AND DENG A.C. Impasse Points I, Numerical Aspects. Int. J. Circ. Theory Appl. 17 pp. 213-235 (1989) [5] RIAZA R. AND ZUFIRIA P. Weak Singularities and the Continuous Newton Method. J. Math. 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The modeling is developed by methods of generalized kinetic theory where interactions and decisional processes are modeled by tools of stochastic game theory. The model is stated in terms of a system of ODEs, existence and uniqueness of solutions is proved and some numerical results are shown. Keywords: criminality, kinetic theory, active particles, social systems 2000 AMS Subject Classification: 34A12, 91A80 REFERENCES [1] P. BALL, Why Society is a Complex Matter: Meeting Twenty-first Century Challenges with a New Kind of Science, SpringerVerlag, Heidelberg, 2012. [2] N. B ELLOMO, F. COLASUONNO, D. KNOPOFF, AND J. S OLER, From a Systems Theory of Sociology to Modeling the Onset and Evolution of Criminality, arXiv:1412.2159 [physics.soc-ph]. [3] A. B ELLOUQUID, E. DE ANGELIS, AND D. KNOPOFF, From the modeling of the immune hallmarks of cancer to a black swan in biology, Math. Models Methods Appl. Sci., 23 (2013), pp.949-978. [4] M. 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NUMERICAL SOLUTIONS FOR SINGULAR BOUNDARY VALUE PROBLEMS USING CUBIC B-SPLINES Victoria Vampa† and María Teresa Martín‡ †Departamento de Ciencias Básicas, Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional de La Plata, Argentina, [email protected] ‡Departamento de Matemática, Facultad de Ciencias Exáctas, Universidad Nacional de La Plata, Argentina, [email protected] Abstract: In this paper, we present a method for solving singular two-point boundary value problem for certain ordinary differential equation having singular coefficients. How to extend the method to singular fourth order problems is described. A numerical example for a second order boundary value problem with a singular point is presented. Results obtained by the method are compared with the exact solution, showing good agreement. Keywords: Singular boundary value problem, scaling functions, B-splines 2000 AMS Subject Classification: 21A54 - 55P54 REFERENCES [1] C. 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PROBLEMS WITH ARRHENIUS KINETICS: UNIQUENESS, STABILITY AND TIME EVOLUTION Alejandro Omón Arancibia ♭ ♭ Departamento de Ingenier´ıa Matematica, Universidad de La Frontera, Avenida Francisco Salazar 01145´ Temuco-Chile, [email protected] Abstract: This work studies bounds for the uniqueness of steady solutions for the Perturbed Gelfand Problem, this is a reaction-diffusion equation with an exponential nonlinearity; explicit values where uniqueness is held are given. Also, some results on stability for initial conditions on the parabolic problem are given. Keywords: Nonlinear Bifurcation, reaction-diffusion equation, Arrhenius reaction term, Stability, Morse Index computation. 2000 AMS Subject Classification: 35J60, 35K20, 35P30. REFERENCES [1] E. Ash, B. Eaton, K. Gustafson: Counting the number of solutions in combustion and reactive flow problems; Z. angew. Math. Phys., vol. 41 (1981), pp. 558-578. [2] P. 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Gutierrez 1150, (1613) Los Polvorines, Buenos Aires, Argentina, [email protected] Resumen: En este trabajo se muestra la existencia –tanto local como global– de soluciones para la ecuación no el´ıptica de Schrödinger ivt + B0 v + α|v| v = 0 (t > 0, x ∈ ℝ𝑑 ), cuando B0 es un operador pseudo–diferencial 2σ cuyo símbolo b0 es acotado, σ ≥ 1 y α representa el signo de la interacción, considerando los casos focusing (α = 1) y defocusing (α = −1). Palabras clave: Buen planteo, Schrödinger no elíptico. 2000 AMS Subject Classification: 35S05 - 35Q55 REFERENCIAS [1] E. S TEIN, Harmonic Analysis: Real-Variable Methods, Othogonality, and Oscillatory Integrals, Princeton University Press, 1993. [2] C. S ULEM AND P.L. S ULEM, The Nonlinear Schrödinger Equation: Self-Focusing and Wave Collapse, Springer, 1999. Sesión 4 Finanzas Cuantitativas Jump diffusion model with singular control policies arising on European Option Pricing with transaction costs Corina G. Averbuj1 Centro de Economía Teórica y Matemática Aplicada (CIETyMA) Escuela de Economía y Negocios Universidad Nacional de San Martín Abstract We consider the problem of pricing a cash settled European option where the underlying asset price is represented by a jump diffusion process. It is assumed that we must pay transaction costs, which depends on the trading stocks. It is well know, that the market driven by Lévy processes with jump are typically incomplete, and perfect replication is no longer possible. We give a definition of option price by computing the maximum price at which a utility-maximizing investor would include the option in her portfolio. Computing the price, in the presence of proportional transaction costs, involves solving a combination of stochastic control problems with singular policies. Keywords: Jump diffusion process, expected utility, HJB equations, transaction costs. JEL Codes: C00, G13. References [1] P. Amster, C. 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By using this flexible approach we are able to incorporate a signaling process in order to take into account the Default risk. Also, we adopt into this single model the two approaches of Structural and Reduced-form models, commonly used in the valuation of defaultable bonds. We describe the instrument to being priced, our model, and explain the valuation algorithm in details. Finally, we present some results and discuss further improvements. Keywords: Convertible Bond, LS-Monte Carlo, Default Risk, Financial Engineering 2010 AMS Subjects Classification: 91G60 – 91G20 – 93E24 –65C05 REFERENCES [1] F.A. LONGSTAFF AND E.S. SCHWARTZ, Valuing American Options by Simulation: a simple least-squares approach, Review of Financial Studies, Vol. 14, pp. 113-148, 2001. [2] R. MERTON, On the pricing of corporate debt: The risk structure of interest rates, Journal of Finance, Vol. 29(2), pp. 449-470, 1974. [3] R. JARROW AND S. 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In this paper, we propose a novel methodology to compute the expected return on assets by estimating the unlevered beta from a time series of assets returns constructed on the basis of Merton (1974)’s model. Keywords: Cost of Capital, Leverage, Beta, Contingent Pricing, WACC, Merton JEL Classification: G12, G13, G31, G32 References Cooper, I. A. and S. A. Davydenko (2007). "Estimating the Cost of Risky Debt." Journal of Applied Corporate Finance 19(3): 90-95. Jones, E. P., S. P. Mason, and E. Rosenfeld (1984), Contingent Claims Analysis of Corporate Capital Structure: An Empirical Investigation, Journal of Finance, 39, 611- 25. Merton, R. C. (1974), On the Pricing of Corporate Debt: The Risk Structure of Interest Rates, Journal of Finance, 29, 449-70. Modigliani, F. and M. H. Miller (1958). "The Cost of Capital, Corporation Finance, and the Theory of Investment." The American Economic Review XLVIII(3): 261 -297. Crecimiento Sustentable: Una Aproximación A La Realidad Dr. Daniel A. Lauria MBA – FCE – UNLP [email protected] Palabras Claves: Finanzas, Crecimiento Resumen Es necesario establecer el límite máximo de crecimiento con fondos autogenerados para la empresa sin que ello ponga en peligro su supervivencia futura. Dadas las oportunidades y los peligros pertinentes al crecimiento, en particular en tiempos de inflación alta, es juicioso considerar si hay alguna forma en la que sea posible determinar cuál es el nivel de crecimiento que puede afrontar una empresa con seguridad. Referencias Ciaran Walsh (1994) Key management ratios, Londres, Financial Times Ltd. Oriol, Amat (2000) Análisis de Estados Financieros, España, Romanyà-Valls S.A. ORIGEN ENDÓGENO DE LOS HECHOS ESTILIZADOS: UN MODELO MINIMALISTA DE AGENTES HETEROGÉNEOS, ESTRATEGIAS Y CONTAGIO Juan José M. Martínez Centro de Investigaciones en Economía Teórica y Matemática Aplicada (CIETyMA)- Escuela de Economía y Negocios, Universidad Nacional de San Martín, San Martín, Argentina, [email protected] Resumen: Se presenta un modelo de mercado artificial generado por agentes heterogéneos para simular los hechos estilizados observados en mercados reales. Este modelo, desde un enfoque minimalista, pretende reproducir dichos fenómenos con el mínimo costo paramétrico y generar una heurística " escalable" en complejidad a partir de una microfundación estocástica y un mecanismo de precios. Palabras clave: Mercados Financieros, Hechos Estilizados, Modelo de Agentes, Simulación 2000 AMS Subject Classification: 68U20 91G99 REFERENCIAS [1] S. ALFARANO, T. LUX AND F. WAGNER, Time variation of higher moments in a financial market with heterogeneous agents: An analytical approach. Journal of Economic Dynamics and Control 32 (2008) pp.101-136. [2] R. 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Pabellón 1,Ciudad Universitaria (1428), Ciudad de Buenos Aires, Argentina Abstract: In this work we review the pricing theory for basket options. Given the dynamics of this kind of options, two estimation methodologies are usually used by practitioners: Moment Matching (MM) and Monte Carlo Simulation (MC). We here present an alternative method for valuing an European option on a basket of n stocks with positive weights. It is based on approximating n − 1 assets with the remaining one via a linear regression. We introduce the method and study the n = 2, 3 cases. Through numerical simulations, we compare the results obtained with the proposed approach and the MM technique using the MC method as a benchmark. We arrive to a conclusion regarding the goodness of fit for this proposed methodology. Keywords: basket options, moment matching, linear regression, montecarlo, derivatives pricing 2010 AMS Subject Classification: 91G20 - 91G60 - 91G70 REFERENCES [1] BAXTER, M., RENNIE,A., Financial Calculus: An introduction to derivative pricing ,Cambridge University Press, 1996. [2] BOROVKOVA, SVETLANA, FERRY J. PERMANA, AND HANS VD WEIDE, A closed form approach to the valuation and hedging of basket and spread option, The Journal of Derivatives 14.4 (2007): 8-24. [3] BOROVKOVA, SVETLANA, AND FERRY J. PERMANA, Asian basket options and implied correlations in energy markets, preprint (2010). [4] BOYLE, PHELIM, MARK B ROADIE, AND PAUL GLASSERMAN, Monte Carlo methods for security pricing, Journal of economic dynamics and control 21.8 (1997): 1267-1321. [5] GLASSERMAN, PAUL Monte Carlo methods in financial engineering, Vol. 53. Springer, 2004. [6] HENRIKSEN, PL NICOLAI Lognormal moment matching and pricing of basket options, Preprint series. 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Se obtiene la expresión explícita del VAN (valor actual neto) del proyecto de inversión en función de Q y de las tasas g y r. También se determina explícitamente el punto muerto financiero 𝑄𝑓 = 𝑄𝑓 (𝑟, 𝑔) en función de los parámetros restantes del problema y se estudia analíticamente su comportamiento respecto de la tasa de descuento r. Por último, se demuestra que: (i) Cuando r es despreciable el punto muerto financiero tiende a un valor que es inferior al punto muerto contable del primer año cualquiera sea la tasa de crecimiento g positiva; (ii) Cuando r es muy grande la gráfica de la función 𝑄𝑓 vs r tiene por asíntota una línea recta que es independiente de la tasa de crecimiento g > 0 ; en este caso, se calculan además la pendiente y la ordenada al origen de la correspondiente recta asíntota. Palabras clave: Valor actual neto, Punto muerto financiero, punto muerto contable, tasa de descuento, tasa de crecimiento, expresión asintótica. 2010 AMS Subject Classification: 91G30, 91G50 JEL Classification Codes: C02, C63, G10, G31 REFERENCIAS [1] R. BAKER, AND R. FOX, Capital investment appraisal: A new risk premium model, Int. Transactions on Operations Research, 10 (2003), pp. 115-126. [2] R. BREALEY AND S. MYERS, Fundamentos de financiación empresarial, Mc Graw- Hill, Madrid, 1993. [3] K.J. CHUNG AND S.D. LIN, An exact solution of cash flow for an integrated evaluation of investment in inventory and credit, Production Planning & Control, 9 (1998), pp. 360-365. [4] M. FERNANDEZ BLANCO, Dirección financiera de la empresa, Pirámide, Madrid, 1991. [5] M.M. HAJDASINSKI, Remarks in the context of the case for a generalized net present value formula, The Engineering Economist, 40 (1995), 201-210. [6] M.M. 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Through numerical tests applied to historical market data taken from Bovespa, we compare the performance of both families of models and show that in particularly stressed scenarios, the semi-parametric models capture successfully the level and shape of the volatility surface. Keywords: volatility surface, parametric model, semi-parametric model, term structure of volatility 2000 AMS Subject Classification: 91G20 - 91G60 - 91G70 REFERENCES [1] ALENTORN, A., Modelling the Implied Volatility Surface: an empirical study of the FTSE options, Center of Computational Finance and Economomics Agents, University of Essex, (2004). [2] B OROVKOVA, S., PERMANA, F.J., Implied Volatility in Oil Markets, Computational Statistics and Data Analysis, 53 (2009), pp. 2022-2039. [3] DUMAS, B., FLEMING, J., WHALEY, R.E., Implied Volatility functions: empirical tests, Journal of finance, 6 (1984), pp. 2059-2106. 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María Gabriela Armentano y Verónica Moreno Departamento de Matematica, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires, IMAS Conicet, 1428, Buenos Aires, Argentina, [email protected], [email protected] Resumen: En este trabajo introducimos un interpolador local y global en espacios de Jacobi-Sobolev con pesos, con orden de aproximación óptimo en el contexto de la versión p del método de elementos finitos. Luego, para un problema modelo en dos dimensiones, proponemos un estimador a posteriori del error y mostramos la equivalencia entre el estimador y el error en una norma con pesos adecuada. Palabras clave: Espacios de Jacobi-Sobolev con pesos, p método de elementos finitos, estimaciones de error a posteriori 2000 AMS Subject Classification: 65N15,65N30 REFERENCIAS [1] M. G. ARMENTANO AND V. MORENO. Interpolation in jacobi-weighted spaces and its application to a posteriori error estimations of the p-version of the finite element method. preprint [2] W. 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Thome∗∗ †Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional de La Pampa, General Pico, La Pampa, Argentina, [email protected] ‡Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad Nacional de La Pampa, Santa Rosa, La Pampa, Argentina, [email protected] ∗∗ Instituto Universitario de Matemática Multidisciplinar, Universitat Politècnica de València, Valencia, Espana, [email protected] Resumen: En este trabajo se introduce el concepto de proyectores de Drazin W-ponderados como extensión de los conocidos proyectores de Drazin. Se presenta un algoritmo que, tras calcular la inversa de Drazin ponderada, determina si se cumple la relación de igualdad entre los proyectores de Drazin W-ponderados. Palabras clave: Inversa de Drazin, Inversa de Drazin ponderada, Proyectores de Drazin 2000 AMS Subject Classification: 15A09 REFERENCIAS [1] A. BEN-ISRAEL, AND T. GREVILLE, Generalized Inverses: Theory and Applications, John Wiley & Sons, Segunda Ed., 2003. [2] S.L. CAMPBELL, AND C.D. 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A METHOD BASED ON THE AUGMENTED LAGRANGIAN TECHNIQUE FOR THE ANALYTICAL RESOLUTION OF SADDLE POINT PROBLEMS Douglas Mendes♭, Maria Aparecida Diniz Ehrhardt♭ and Lucas Garcia Pedroso† ♭ Instituto de Matematica, Estatística e Computação Científica, Universidade Estadual de Campinas, Campinas, Brasil, [email protected], [email protected], www.ime.unicamp.br † Departamento de Matematica, Universidade Federal do Paran´ a, Curitiba, Brasil, [email protected], www.mat.ufpr.br Abstract: From modest assumptions we deduce a method for the analytical resolution of saddle point problems of a specific format, which nonetheless is quite common. This method makes use of the augmented Lagrangian technique and a variation of it suitable for saddle point problems. As an application of it, we are able to rediscover the Gansterer’s formula deduced in 2003 to the inverse of the coefficient matrix of such problems. An upper bound for the conditioning of the developed method is also provided. Keywords: analytical resolution, saddle point problems, augmented Lagrangian 2000 AMS Subject Classification: 65F05 - 65F35 REFERENCES [1] M. B ENZI, G. H. GOLUB AND J. LIESEN, Numerical solution of saddle point problems, Acta Numerica, 14 (2005), pp. 1-137. [2] G. H. GOLUB AND C. GREIF, On solving block-structured indefinite linear systems, SIAM J. Sci. Comput., 24 (2003), pp. 20762092. [3] G. H. GOLUB AND A. J. WATHEN, An iteration for indefinite systems and its application to the Navier-Stokes equations, SIAM J. Sci. Comput., 19 (1998), pp. 530-539. [4] W. N. GANSTERER, J. S CHNEID AND C. W. UEBERHUBER, Mathematical properties of equilibrium systems, Technical Report AURORA TR2003-13, University of Vienna and Vienna University of Technology, 2003. [5] M. HESTENES, Conjugate Direction Methods in Optimization, Springer-Verlag, 1980. LA CONDICIÓN DEL ANGULO MíNIMO PARA ELEMENTOS FINITOS CUADRILÁTEROS DE ORDEN ARBITRARIO. Gabriel Acosta † y Gabriel Monzon´ ‡ †Universidad de Buenos Aires, Facultad de Cs. Exactas y Naturales, Ciudad Universitaria, Buenos Aires, Argentina. Nacional de General Sarmiento, Instituto de Ciencias, Los Polvorines, Buenos Aires, Argentina, [email protected] ‡Universidad Resumen: Para elementos cuadriláteros de orden arbitrario, la estimación optima del error de interpolación en W1 ,p para la interpolada de Lagrange puede ser obtenida para todo p ≥ 1 requiriendo que todos los ángulos interiores del cuadrilátero se encuentren acotados lejos de 0 y π. Para 1 ≤ p < 3 el resultado puede mejorarse notablemente requiriendo solo que el ángulo mínimo del cuadrilátero no tienda a cero. Además, esta condición sobre el ángulo mínimo es necesaria y el rango de p es óptimo por lo que este resultado no puede mejorarse. Palabras clave: Elementos finitos cuadriláteros, interpolación de Lagrange, propiedad de descomposición regular. REFERENCIAS [1] ACOSTA G., DURÁN R. 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With this approach, the objective is the development of the core of a CAS under an object-oriented programming paradigm implementation. Keywords: primitive transcendental functions, symbolic computation, computer algebra system. REFERENCES [1] M. Abramowitz, I. Stegun, Handbook of Mathematical Functions. Dover Publications, New York (1964) [2] T. Apostol, Mathematical Analysis. Addison-Wesley Publishing Company, Massachusetts (1973) [3] T. Budd, An Introduction to Object-Oriented Programming (3rd Ed). Addison-Wesley Publishing Company, Massachusetts. ISBN 0-201-76031-2 (2002) [4] T. Cormen, Ch. Leiserson, R. Rivest, Introduction to algorithms. The MIT Press, Cambridge, Massachusetts (1990) [5] J. Davenport, Y. Siret, E. Tournier, Calcul formel: systemes et algorithmes de manipulations algébriques. Masson, Paris (1987) [6] F. Hennie, Introduction to Computability. Massachusetts Institute of Technology, University of California, Addison-Wesley, Massachusetts (1977) [7] K. Hoffman, R. 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Journal of Computational and Applied Mathematics, 32, 321–368 (1990) ANALISIS NUMÉRICO DE UN PROBLEMA DE CONTROL ÓPTIMO DISTRIBUIDO GOBERNADO POR UNA INECUACIÓN VARIACIONAL ELÍPTICA Mariela C. Olguín† y Domingo A. Tarzia‡ Departamento de Matematica, EFB-FCEIA, Univ. Nacional de Rosario, Avda. Pellegrini 250, S2000BPT Rosario, Argentina, [email protected] ‡ Departamento de Matematica-CONICET, FCE, Univ. Austral, Paraguay 1950, S2000FZF Rosario, Argentina. Tel: +54-341-5223093, Fax: +54-341-5223001, [email protected] † Resumen: En Boukrouche-Tarzia, Comput. Optim. Appl., 53(2012), 375-392, se consideró un problema de control óptimo continuo gobernado por una inecuación variacional elíptica. La variable de control fue la energía interna g. Los autores probaron existencia y unicidad del control óptimo y de su estado asociado. El objetivo de este trabajo es realizar el análisis numérico del problema de control óptimo antes mencionado a partir de la utilización del método de elementos finitos con triángulos de Lagrange de tipo 1. Se discretiza la inecuación variacional que define el sistema y el correspondiente funcional costo para una dada energía interna. Se prueba la existencia de un control óptimo discreto y de su estado asociado discreto para cada h positivo (parámetro de la discretización). Finalmente, se muestra que si para cada h > 0, se elige un control optimo y el estado asociado discretos entonces, la familia obtenida resulta convergente al control óptimo y su estado asociado continuos, respectivamente, cuando el parámetro h tiende a 0. Palabras clave: Inecuacion variacional elíptica, problemas de control optimo distribuido, análisis numérico, convergencia de controles optimales, problemas de frontera libre. 2000 AMS Subject Classification: 35R35 - 35J86 - 49J20 - 49J40 - 49M25 - 65K15 - 65N30 REFERENCIAS [1] V. BARBU, Optimal control of Variational Inequalities, Research Notes in Mathematics No 1000, Pitman, London (1984). [2] F. B EN B ELGACEM, H. EL FEKIH, AND METOUI, Singular perturbations for the Dirichlet boundary control of elliptic problems, ESAIM:M2AN, 37, (2003), pp.833-850. [3] M. BERGOUNIOUX, Use of augmented Lagrangian methods for the optimal control of obstacle problems, Journal of Optimization Theory and Applications, 95, (1997), pp.101-126. [4] M. BERGOUNIOUX, AND K. KUNISCH, Augmented Lagrangian techniques for elliptic state constrained optimal control problems, SIAM Journal of Control and Optimization, 35, (1997), pp.1524-1543. [5] M. B ERGOUNIOUX, AND F. 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Con el objeto de investigar su comportamiento y aplicabilidad, en el presente trabajo, se emplea el Método de Diferencias Finitas para la determinación de las cargas de inestabilidad por corte puro en una placa de acero de pequeño espesor constante y relación de aspecto igual a uno. Se analiza la influencia sobre los resultados numéricos obtenidos de la discretización espacial utilizada. Se tienen en cuenta para esto, dos condiciones de borde de la placa como son la correspondiente a las cuatro aristas simplemente apoyadas y las mismas perfectamente empotradas. Se presentan conclusiones generales relativas al trabajo desarrollado, a partir de la comparación de los resultados obtenidos con valores de cargas críticas publicados en la bibliografía especializada. Palabras claves: inestabilidad, placas, corte, diferencias finitas REFERENCIAS [1] D.O. BRUSH, B.O. ALMROTH, Buckling of bars, plates and shells, Mc Graw Hill, Kogakusha (1975). [2] J. K. PAIK AND A. K. 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Se busca obtener el tamaño óptimo de los sublotes, así como determinar los tiempos de inicio y fin de las operaciones que se realizan sobre los mismos y asignarlos a recursos productivos de disponibilidad limitada. Para ello se propone un modelo mixto entero lineal (MILP), empleando como funciones de performance alternativas makespan y la suma de los tiempos de finalización de todos los lotes. El modelo se ha analizado mediante la resolución de diversos casos de estudio, para los cuales se han obtenido soluciones óptimas y subóptimas de buena calidad en bajos tiempos de cómputo. Palabras claves: scheduling, job-shop flexible, investigación operativa, programación matemática REFERENCIAS [1] Y. DEMIR, AND S. KÜRŞAT IŞLEYEN, Evaluation of mathematical models for flexible job-shop scheduling problems, Applied Mathematical Modelling, 37 (2013), pp. 977-988. [2] W. XIA, AND Z. 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Keywords: packing chromatic number, hamming graph, stable set problem 2000 AMS Subject Classification: 05C15 - 05C69 - 94B65 REFERENCES [1] G. ARGIROFFO, G. NASINI AND P. TORRES, The Packing Coloring Problem for (q, q − 4) Graphs, LNCS 7422 (2012), pp. 309–319. [2] B. B RESARˇ , S. KLAVZAR ANDˇ D.F. RALL, On the packing chromatic numbers of cartesian products, hexagonal lattice, and trees, Discrete Appl. Math. 155 (2007), pp. 2303–2311. [3] J. FIALA AND P. A. GOLOVACH, Complexity of the packing coloring problem of trees, Discrete Appl. Math. 158 (2010), pp. 771–778. [4] W. GODDARD, S. M. HEDETNIEMI, S. T. HEDETNIEMI, J. HARRIS AND D. F. RALL, Broadcast Chromatic Numbers of Graphs, Ars Combinatoria 86 (2008), pp. 33–49. [5] W. C. HUFFMAN AND V. PLESS, Fundamentals of Error-Correcting Codes, Cambridge University Press, 2003. [6] W. KLOTZ AND E. S HARIFIYAZDI, On the Distance Chromatic Number of Hamming Graphs, Advances and Applications in Discrete Mathematics 2 (2008), pp. 103–115. 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Simple decisions such as to turn exhaust fans on or off are essential, and wrong choices can lead to poor weight gain, illness and even death of the broiler. CFD software (Computational Fluid Dynamics) has been applied in the design of broilers houses, but due to its high computational cost, it does not help with real time decisions. It becomes necessary to work with simpler models, but that still allow to predict variables such as temperature during operation of the broilers houses. Considering this problem, a model that analyses a two-dimensional version of the broilers houses was developed. This model aims to predict the temperature after 5 minutes in the places where the sensors are positioned. Keywords: heat equation, finite difference, modeling mathematics, broiler 2000 AMS Subject Classification: 35K05 - 92D99 REFERENCES [1] B. BJERG, K. SVIDT, G. ZHANG AND S. 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PARAMETRIC STUDY OF THE STRESS DISTRIBUTION IN A CRACKED HARD COATING UNDER LOAD WITH FRICTION Nicolás Fochesatto†‡, Fernando Buezas§‡, Walter Tuckart†‡ and Marta Rosales†‡ †Department of Engineering, Universidad Nacional del Sur, Alem 1253, 8000 Bahía Blanca, Argentina, [email protected], [email protected], [email protected] ‡CONICET, Argentina §Department of Physics, Universidad Nacional del Sur, Alem 1253, 8000 Bahía Blanca, Argentina, [email protected] Abstract: Chromium coatings are frequently employed to improve the surface hardness, among other properties (e.g. in hot and cold rolling mill rolls). The presence of residual stresses is a well-known phenomenon in these coatings. Decomposition and change of crystalline microstructure of the chromium hydrides generate a change in volume, and the appearance of a stress state. When the limit mechanical strength is reached, microcracks arise in the volume of the coating. The physical complexity of the contact phenomenon involves magnitudes not easily measured during a test, such as time of contact and interaction forces. Thus, a computational model appears convenient. The contact model is approximated using the equations of Finite Elasticity discretized by the finite element method (FEM). The contact condition was modeled by a penalty function. A parametric study involving geometric properties carried out with two finite element environments is reported. Key words: 2000 AMS Subjects Classification: 65M60-7405-74M10-74M25 REFERENCES [1] J. M. TYLER, Automotive applications for chromium, Met Finish, 93 (1995), pp.11 –14. [2] G. A. LAUSMANN, Electrolytically deposited hardchrome. Surf Coat Tech, 86-87 (1996), pp.814–820. [3] J. D. B. DE MELLO, J. L. GONÇALVES AND H. L. COSTA, Influence of surface texturing and hard chromium coating on the wear of steels used in cold rolling mill rolls. Wear, 302 (2013), pp. 1295–1309. [4] M. PEREIRA, M., H. 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SIMULADOR PARA ENTRENAMIENTO DE OPERADORES DE PLANTAS COMPRESORAS DE GAS Axel Larreteguy†, Francisco Barceló†‡, Jimena Batllori‡, Pablo Caron†, Mayra Sciarrillo‡ §, Alejandra Gesto‡ y Germán Guido Lavalle‡ †Instituto de Tecnología, Facultad de Ingeniería y Ciencias Exactas, Universidad Argentina de la Empresa, Lima 775, Buenos Aires, Argentina, alarreteguy/lbarcelo/[email protected] ‡ Candoit Ingeniería y Tecnología, Montevideo 643, 5to piso, Buenos Aires, Argentina, www.candoit.com.ar mjbatllori/fbarcelo/agesto/[email protected] § Actualmente en Navent, www.navent.com Resumen: Los gasoductos son tuberías para gas natural que se extienden miles de kilómetros. Para recuperar la presión perdida por causa de la fricción con la tubería, se instalan plantas compresoras cada pocos cientos de kilómetros. Estas son instalaciones complejas que requieren de la atención de un plantel permanente de operadores, y cuya falla puede dar lugar a perjuicios económicos, o peor aún, a graves accidentes. Se presenta en este trabajo un simulador de planta compresora destinado al entrenamiento de operadores, desarrollado en forma completa desde el planteo de los modelos físicos, matemáticos y numéricos hasta su implementación y puesta en servicio. El desarrollo es un ejemplo de interacción efectiva entre una universidad y una consultora de ingeniería, colaborando para resolver un problema real y relevante. Palabras clave: simulador, gasoducto, planta compresora 2000 AMS Subject Classification: 21A54 - 55P54 REFERENCIAS [1] K.K. BOTROS, Dynamic Simulation of Compressor Station Installations Including Control Systems, Paper PSIG-8901, PSIG Annual Meeting, El Paso, Texas, October 19-20, 1989. [2] F.M. WHITE, Mecánica de Fluidos, 6ta edición, Mc Graw Hill, 2008, ISBN 978-0-07-293844-69. [3] M.J. MORAN, H.N. SHAPIRO, Fundamentos de termodinámica técnica, Editorial Reverte, 1998, ISBN 84-291-4171-5. [4] C. SANDERSON, Armadillo: An Open Source C++ Linear Algebra Library for Fast Prototyping and Computationally Intensive Experiments, Technical Report, NICTA, 2010. Sesión 8 Mecánica Computacional THE INFLUENCE OF COHESIVE PROPERTIES ON INTERGRANULAR FRACTURE IN POLYCRYSTALS. AN AUGMENTED LAGRANGIAN APPROACH. Nicolas Agustín Labanda1,3, Sebastián Miguel Giusti2,3 and Bibiana María Luccioni1,3 1 Instituto de Estructuras, Universidad Nacional de Tucuman, Av. Independencia 1800, San Miguel de Tucumán, Argentina, [email protected] 2 Universidad Tecnológica Nacional (FRC), Maestro M. López esq. Cruz Roja Argentina, Córdoba, Argentina, [email protected] 3 CONICET, Rivadavia 1917,CABA, Argentina. Abstract: The crack propagation phenomenon has been studied using different formulations like atomistic ap proaches, quasi-continuum formulations, extended or embedded finite element methods among others. In the context of fracture in polycrystals, the cohesive zone approach has been increasingly used by the engineering community due the capability to simulate large problems with a reasonably low computational effort. Some results of the intergranular fracture in polycrystals using a cohesive crack zone implemented in an augmented Lagrangian formulation are pre sented in this paper. It is shown that using Lagrange multipliers, the stress nucleation in the crack tip can be captured even with coarse meshes. Keywords: Augmented Lagrangian, Polycrystals, Fracture, Released energy. 2000 AMS Subject Classification: 21A54 - 55P54 REFERENCES [1] T. LUTHER AND C. KONKE, Polycrystal models for the analysis of intergranular crack growth in metallic materials, Eng. Frac. Mech., Vol. 76 (2009), pp. 2332-2343. [2] S. MAITI, K. RANGASWAMY AND P. GEUBELLE, Mesoscale analysis of dynamic fragmentation of ceramics under tension, Acta Materialia, 53 (2005), pp.823-834. 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Pore nucleation in lipid bilayers then becomes a phenomenon of interest in biology, biotechnology and medicine, and therefore, the underlying mechanisms of pore dynamics is a matter of motivation in computational chemistry and computational biology. In this work we use multiscale simulations to study the formation of a pore in a model lipid bilayer at molecular level. By properly selecting collective variables that bias sampling in a controlled manner, we are able to efficiently accelerate an event that otherwise would not be possible to observe within current computer simulations times. Keywords: Lipid bilayer, poration, molecular dynamics, collective variables REFERENCES [1] A.A. GURTOVENKO, J. ANWAR, AND I. VATTULAINEN Defect-mediated trafficking across cell membranes: Insights from in silico modeling, CHEMICAL REVIEWS, 110 (2010), PP. 60776103. [2] A. 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IMPLEMENTACIÓN DE ELEMENTOS TRIANGULARES ISOPARAMÉTRICOS CURVOS EN EL CÓDIGO GBEM Sofía Sarraf † , *, Ezequiel López † , *, Gustavo Ríos Rodríguez *, Laura Battaglia*, ‡ y Jorge D’Elía* †Departamento de Mecánica Aplicada, Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional del Comahue (UNCo) CONICET, Buenos Aires 1400, Neuquén (Q8300IBX), Argentina´ *Centro de Investigación de Métodos Computacionales (CIMEC) Universidad Nacional del Litoral (UNL) CONICET, Predio CONICET-Santa Fe, Colectora Ruta Nac. 168, Km 472, Paraje El Pozo, S3000GLN, Santa Fe, Argentina ‡Grupo de Investigación en Métodos Numéricos en Ingeniería (GIMNI), Universidad Tecnológica Nacional (UTN), Facultad Regional Santa Fe (FRSF), Lavaysse 610, Santa Fe (S3000GLN), Argentina Resumen: Se exponen algunas etapas preliminares en una implementación de elementos isoparamétricos de alto grado en el código GBEM desarrollado en el CIMEC, el cual está basado en el método de elementos de borde y orientado al problema del flujo exterior alrededor de superficies cerradas e inmersas en un dominio tridimensional (3D) no acotado. En particular se opta por un método de cuadratura numérica de un integrando que contiene una singularidad débil ubicada en los nodos del dominio elemental. El método se basa en una técnica de cancelación de la singularidad mediante una transformación de Duffy especializada al caso de un elemento triangular cuadrático curvo de seis nodos ubicado en el espacio 3D. Palabras clave: ecuaciones integrales de borde, dominios tridimensionales, métodos de elementos de borde, técnicas de colocación, triángulos cuadráticos isoparamétricos. 2000 AMS Subject Classification: 65N38 - 65D30 REFERENCIAS [1] A. A. Becker. The Boundary Element Method in Engineering. A complete course. Mc Graw Hill Book Co, 1992. [2] M. M. Botha. Analysis and augmentation of the Duffy transformation for near-singular integrals. In Antennas and Propagation Society International Symposium (APSURSI), 2012 IEEE, pages 1–2, July 2012. [3] M. M. Botha. 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PROJECTION AND SURFACE TRACKING STRATEGIES FOR FLUID STRUCTURE INTERACTION PROBLEMS Gustavo Ríos Rodríguez*, Luciano Garelli*, Marco Schauer†, Mario Storti* and Jorge D’Elía* *Centro de Investigación en Métodos Computacionales (CIMEC), CONICET-Universidad Nacional del Litoral, Predio CONICET Santa Fe, Ruta Nac.168 Km 472, 3000 Santa Fe, Argentina, [email protected], www.cimec.org.ar †Institut fur Statik, Technische Universität at Braunschweig, Beethovenstrasse 51, 38106 Braunschweig, Germany,¨ [email protected], www.tu-braunschweig.de/statik Abstract: There are Fluid-Structure Interaction (FSI) problems which require to use high performance computing resources through specialized parallel codes in order to deal with their numerical solution. Also, the computational effort involved in the solution of the fluid flow equations can be several orders of magnitude higher than that required to solve the structure equations, so that different discretizations and even adaptively refined meshes might be needed for the fluid. Within this context, the use of partitioned algorithms between the fluid and the structure dynamics are convenient. In this work, we develop two of the stages for these kind of partitioned schemes, namely the solution projection and the fluid-structure interface tracking, considering that the fluid and the structure meshes may not be coincident at the FSI interface. The underlying idea is to couple two independent codes, PETSc-FEM and elPaso, to compute the numerical solution of FSI problems. Keywords: fluid-structure interaction, non-conforming interfaces, weak-coupling algorithm, surface tracking, conservative projection 2000 AMS Subject Classification: 21A54 - 55P54 REFERENCES [1] S. Arya and D.M. Mount. 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PETSc-FEM, A General Purpose, Parallel, Multi-Physics FEM Program, 1999-2014. Sesión 9 Modelos Matemáticos Interdisciplinarios INFLUENCIA DE LA DURACIÓN DEL CICLO DIURNO SOBRE LA TOMA DE AGUA POR RAÍCES DE CULTIVOS J. L. Blengino Albrieua, R. Rubio Cebadaa, J.C. Reginatoa y D.A. Tarziab a Departamento de Física, Facultad de Ciencias Exactas Físico-Químicas Y Naturales, Universidad Nacional de Río Cuarto b Departamento de Matemática, Facultad de Ciencias Empresariales, Universidad Austral; CONICET; Rosario Resumen: Se examina la toma de agua por raíces de cultivos en una situación idealizada, con una aproximación para situaciones como aquellas encontradas para plantas creciendo en volúmenes fijos de suelo, como en macetas. Se utiliza un modelo de toma de agua y crecimiento de raíz acoplados, el cual es un modelo unidimensional para el flujo y toma de agua por un sistema radical creciendo uniformemente distribuido en el suelo dado por Blengino Albrieu et. al. (doi:10.1016/j.apm.2014.11.042). Para modelar la influencia de la duración del ciclo diurno se modifica la función de toma por un factor de valor 1 durante el ciclo diurno y 0 durante el ciclo nocturno, con transición C2. Los resultados obtenidos muestran que la la influencia es no lineal con un aumento de la toma total a medida que aumenta la duración del ciclo diurno. Palabras clave: Toma de agua, ciclo circadiano, frontera movil 2000 AMS Subject Classification: 35Q80 - 92B99 REFERENCIAS [1] J.L. Blengino Albrieu. Modelo macroscópico de toma de agua por raíces acoplada con crecimiento. PhD thesis, FCEIA UNR, 2014. [2] J.L. Blengino Albrieu, J.C. Reginato, and D.A. Tarzia. A qualitative approach to the water uptake by a root system growing in a fixed soil volume. Applied Mathematical Modelling (in press), 2015. [3] R.A. Feddes, H. Hoff, M. Bruan, T. Dawson, P. de Rosnay, P. Dirmeyer, R.B. Jackson, P. Kabat, A. Kleidon, A. Lilly, and A.J. Pitman. 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EL MODELADO MATEMÁTICO DE RENDIMIENTO Y EL PROCESO DE SINTONIZACIÓN DINÁMICA Paola Caymes Scutari†‡, Germán Bianchini†, Laura Tardivo†‡, Miguel Méndez Garabetti†‡ †Laboratorio de Investigación en Cómputo Paralelo/Distribuido, Universidad Tecnológica Nacional - Facultad Regional Mendoza, Rodríguez 273(M5502AJE) Argentina, {pcaymesscutari}@frm.utn.edu.ar, www. frm.utn.edu.ar/licpad ‡CONICET - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas Resumen: La sintonización constituye un proceso fundamental en el ciclo de vida de las aplicaciones informáticas, dado que a través de las sucesivas fases de monitoreo, análisis de rendimiento y modificación, permite ajustar los parámetros de funcionamiento y el comportamiento del programa. La complejidad de la sintonización dinámica radica en las dificultades existentes para la toma de decisiones efectivas, concisas y aplicables en sincronía con la ejecución misma del programa. En este artículo presentamos la importancia y las ventajas que ofrece la utilización de modelos matemáticos de rendimiento en la toma de decisiones, centrándonos en la utilización de un modelo de rendimiento en particular que permite adaptar la cantidad de recursos computacionales utilizados por aplicaciones paralelo/distribuidas Master/Worker al estado del entorno de ejecución. Palabras claves: modelo de rendimiento, sintonización automática, modelo Master/Worker REFERENCIAS [1] F. ALMEIDA, D. GIMÉNEZ, J. MANTAS, A. VIDAL, Introducción a la programación paralela, Paraninfo, 2008. [2] G. BIANCHINI, P. CAYMES SCUTARI, M. MÉNDEZ GARABETTI, Evolutionary-Statistical System: a Parallel Method for Improving Forest Fire Spread Prediction, Journal of Computational Science (JOCS, Elsevier). Vol. 6, pp. 58-66. 2015. [3] P. CAYMES SCUTARI, G. 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Savioli Laboratorio de Ingeniería de Reservorios - Instituto del Gas y del Petróleo y Depto de Ingeniería Química Facultad de Ingeniería, UBA, Las Heras 2214, 3º Piso, 1127, CABA, Argentina, [email protected], [email protected], [email protected] Resumen: Se presenta un simulador 1D bifásico tricomponente que modela la inyección de surfactantes y polímeros para desplazar el petróleo remanente de un reservorio luego de una recuperación secundaria. El modelo matemático consiste en un sistema de ecuaciones diferenciales parciales no lineales que surge combinando la ecuación de continuidad para el transporte de los componentes y la de Darcy para flujo bifásico. Se resuelve mediante un procedimiento iterativo de diferencias finitas. El dato más sensible que requiere este simulador es el modelo termodinámico, que rige la partición de los componentes entre las fases. Esta partición influye en todos los demás datos que lo alimentan. El modelo descripto se aplica a datos de bibliografía y se verifica comparando sus resultados con los del simulador comercial STARS. Se concluye que logra reproducir adecuadamente los barridos con productos químicos y realizar análisis de sensibilidad de las propiedades que determinan dichos barridos. Palabras claves: EOR, simulación numérica, inyección de químicos 2000 AMS Subjects Classification: 21A54 - 55P5T4 REFERENCIAS [1] L.W. LAKE, Enhanced Oil Recovery, Prentice-Hall (1989). [2] L.W. LAKE, G.A. POPE, G.F. CAREY, AND K. SEPEHRNOORI, “Isothermal, Multiphase, Multicomponent Fluid Flow in Permeable Media - Part I: Description and Mathematical Formulation”, In Situ, 8 N° 1, 1 -40, (1984). [3] P.C. PORCELLI AND M.S. BIDNER, “Simulation and Transport Phenomena of a Ternary TwoPhase Flow”, Transport in Porous Media, 14 N° 2, 1 -20 (1994). [4] M.F. DESTEFANIS AND G.B. SAVIOLI, “Modelización de la Inundación Química de Reservorios”, Mecánica Computacional Vol XXVIII, pag 2445-2465. 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Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales – Universidad Nacional de Córdoba Resumen: Dentro del ciclo hidrológico el proceso de infiltración es aquel mediante el cual el agua precipitada ingresa en la matriz del suelo. Se presenta la evolución del difundido método de infiltración de Green y Ampt (GA) hasta llegar al modelo MGAR (Green y Ampt con Redistribución Modificado) desarrollado en la Universidad de Florida que modifica GA para considerar la recuperación de la capacidad de infiltración estimando la redistribución de humedad y el movimiento del agua en el interior del suelo cuando la intensidad de la lluvia es menor a la conductividad hidráulica saturada del suelo (hiato de lluvia). Además se presenta MGAR-E que incorpora a MGAR la evaporación del agua encharcada en la superficie del suelo en los hiatos de lluvia. Se comparan los resultados de GA, MGAR, y MGARE. Palabras claves: modelos de infiltración, evaporación, Green y Ampt. REFERENCIAS [1] F. J. 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Córdoba 2122, CABA, Argentina, [email protected], [email protected], http://home.econ.uba.ar/economicas/cimbage Resumen: El problema de obtener una agrupación homogénea de elementos vinculados por relaciones borrosas de distinto tipo se presenta frecuentemente en diversos espacios de decisión y se puede resolver mediante la aplicación del concepto de afinidad, que permite agrupar elementos que cumplen ciertas características en un grado. El panorama crediticio actual presenta una proliferación de productos financieros que las instituciones bancarias lanzan al mercado con el objeto de captar clientes. Ante esta situación, tanto los individuos interesados en la obtención de un préstamo, como las entidades financieras que desean satisfacer las necesidades del mercado, necesitan conocer cuáles son los productos que pueden ser considerados diferentes y cuáles son aquellos cuya diferencia es solo aparente. En este trabajo se expone un modelo que utiliza teoría de afinidad para agrupar productos financieros, en particular préstamos personales, según características comunes, para facilitar la toma de decisión. Palabras clave: relaciones borrosas, agrupación por afinidad, productos financieros, préstamos personales. 2000 AMS Subjects Classification: 03Exx - 03E72 REFERENCIAS J. GIL ALUJA, Elementos para una teoría de la decisión en la incertidumbre, Milladoiro, 1999. A. KAUFMANN, Introducción a la teoría de los subconjuntos borrosos, CECSA, 1982. A. KAUFMANN y J. GIL ALUJA, Selection of affinities by means of fuzzy relations and Galois lattices in Proceeding of Euro XI Congress OR, Aachen, (1991), pp.16-19. [4] J. GIL LAFUENTE, Algoritmos para la excelencia, Editorial Milladoiro, 2002. 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Zadeh introdujo en 1965 el concepto de conjunto borroso (fuzzy set) a los efectos de proveer una herramienta para describir predicados o clases vagas, de fronteras imprecisas y que permita realizar un cálculo no aditivo de la incertidumbre, basado en operadores soft. Zadeh reconoce que las técnicas cuantitativas convencionales de análisis de sistemas son intrínsecamente inapropiadas para tratar con sistemas humanísticos. El campo de la medicina resulta adecuado para la aplicación de la teoría de conjuntos borrosos debido a que los predicados vagos y la subjetividad ocupan un amplio espacio en el mismo. En este trabajo se emplea el concepto de conjunto borroso para flexibilizar los límites del rango de variabilidad de ciertos parámetros indicadores del estado de salud de un individuo, que permitirán formular un modelo de diagnóstico de riesgo de padecer una determinada enfermedad y se lo particulariza al caso del riesgo cardiovascular. Palabras clave: conjuntos borrosos, parámetros de salud, riesgo cardiovascular. 2000 AMS Subjects Classification: 03Exx - 03E72 REFERENCIAS [1] L.A. ZADEH, Fuzzy sets. Information and Control, Vol. 8, (1965), pp.338-353. [2] E. TRILLAS, La inteligencia artificial, Editorial Debate, S.A., 1998. [3] J.N. MORDESON, D.S. MALIK AND S.C. CHENG, Fuzzy Mathematics in Medicine, Physica –Verlag, 2000. [4] L.L. LAZZARI, El comportamiento del consumidor desde una perspectiva fuzzy. Una aplicación a turismo, EDICON, 2010. [5] L.A. ZADEH, (1972). A fuzzy set-theoretic interpretation of linguistic hedges, Journal of Cybernetics, Vol. 2, (1972), pp.4-34. [6] A. KAUFMANN Y J. GIL ALUJA, Técnicas operativas de gestión para el tratamiento de la incertidumbre, Editorial Hispano Europea, 1987. [7] J. LEMAIRE, Fuzzy insurance, Astin Bulletin, Vol. 20, (1990), pp.33-55. [8] G. KLIR AND B. YUAN, Fuzzy sets and fuzzy logic. Theory and Applications, Prentice-Hall PTR, 1995. [9] Y.M. WANG AND G. W. 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La fracturación hidráulica (fracking) es en particular uno de los procesos utilizados para lograr dicho objetivo. El mismo consiste en la inyección de un fluido a alta presión para generar fracturas en la roca reservorio, que combinadas con las fracturas naturales forman una red a través de la cual los hidrocarburos confinados fluyen con mayor facilidad desde la formación hacia el pozo productor. Disponer de modelos que permitan simular dicho proceso es de gran importancia a la hora de la caracterización de los reservorios no convencionales así como también de la nube de fractura generada. El objetivo de este trabajo es presentar el uso del modelo Black-Oil para la simulación de flujo durante la inyección de agua en un reservorio de baja porosidad y permeabilidad combinado con el seguimiento de zonas fracturadas. Palabras clave: simulación de flujo, reservorios no convencionales, fracturación hidráulica 2000 AMS Subject Classification: 21A54 - 55P54 REFERENCIAS [1] ECONOMIDES M.J.,HILL A.D., Petroleum Production Systems, Prentice Hall PTR, New Jersey, USA, 1994. [2] AZIZ K., SETTARI A., Petroleum Reservoir Simulation, Elsevier Applied Science Publishers, Great Britain, 1985. [3] CARCIONE J.M., PICOTTI S., GEI D., ROSSI G., Physics and seismic modeling for monitoring CO 2 storage, Pure and Applied Geophysics, 163:175–207, 2006. [4] FANCHI J., Principles of Applied Reservoir Simulation, Gulf Professional Publishing Company, Houston, Texas, 1997. [5] SAVIOLI G., B IDNER M.S., Simulation of the oil and gas flow toward a well-a stability analysis, Journal of Petroleum Science and Engineering, 48:53–69, 2005. [6] CARCIONE J.M., GEI D., Theory and numerical simulation of fluid-pressure diffusion in anisotropic porous media, Geophysics, 74:N31–N39, 2009. LOW COMPLEXITY MODELS FOR MULTI-SYSTEM SIMULATION OF WIND TURBINES. Alejandro D. Otero Centro de Simulación Computacional – CONICET, Polo Científico Tecnológico, Godoy Cruz 2390, C1425FQD. & Grupo ISEP, Facultad de Ingeniería, Universidad de Buenos Aires, Paseo Colon 850, C1063ACV, C.A.B.A, Argentina. [email protected] Keywords: wind turbine, numerical simulation, multi-system modeling. REFERENCES [1] J. JONKMAN, S. BUTTERFIELD, W. MUSIAL, AND G. SCOTT, Definition of a 5-MW reference wind turbine for offshore system development, Tech. Rep. NREL/TP-500-38060, National Renewable Energy Laboratory, 2009. [2] L. I. LAGO, F. L. PONTA, AND A. D. OTERO, Analysis of alternative adaptive geometrical configurations for the NREL-5 MW wind turbine blade, Renewable Energy, 59 (2013), pp. 13 – 22. [3] A. D. OTERO AND F. L. PONTA, Structural analysis of wind-turbine blades by a generalized Timoshenko beam model, Journal of Solar Energy Engineering, 132 (2010), p. 011015. [4] F. L. PONTA, A. D. 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Justo 4302, 7600 Mar del Plata, Argentina, [email protected] Resumen: Este trabajo presenta la aplicación correspondiente al calentamiento remoto de materiales poliméricos, y lo analiza considerando la resolución de un problema de transferencia radiativa que se desdobla en un problema óptico y un problema térmico. El objetivo del trabajo es obtener mediante simulaciones numéricas la distribución de temperaturas resultantes tras un determinado tiempo de exposición y para ello requiere previamente el cálculo del término de fuente para la ecuación de calor que es función de las propiedades ópticas del medio equivalente, un medio trasparente a la radiación con nanopartículas de oro embebidas en éste. En particular, las principales propiedades ópticas buscadas son el denominado albedo de scattering y los coeficientes espectrales de absorción y scattering. Este problema de transferencia de calor es resuelto numéricamente para un caso unidimensional mediante el método explícito de diferencias finitas, y verificado mediante algoritmos de elementos finitos para una geometría bidimensional aproximada al caso unidimensional. Palabras claves: transferencia radiativa, resonancia plasmónica, radiación inducida por partículas 2000 AMS Subjects Classification: 80A20 REFERENCIAS [1] C. BOHREN, AND D. HUFFMAN, Absorption and Scattering of Light by Small Particles, John Wiley, 1983. [2] P. K. JAIN, K. S. LEE , I. H. EL-SAYED AND M. A. EL-SAYED, Calculated Absorption and Scattering Properties of Gold Nanoparticles of Different Size, Shape and Composition: Applications in Biological Imaging and Biomedicine, J. Phys. Chem. B, Vol. 110 (2006), pp. 7238-7248. [3] N. G. KHLEBTSOV, AND L. A. DYKMAN, Optical properties and biomedical applications of plasmonic nanoparticles, J. of Quant. Spectr. & Radiat. Transf., Vol. 111 (2010), pp. 1 -35. [4] B. 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TJAHJONO, AND Y. BAYAZITOGLU, Near-infrared light heating of a slab by embedded nanoparticles, Int. Journal of Heat and Mass Transfer, 51 (2008), pp.1505-1515. AUTOFUNCIONES DEL LAPLACIANO EN ESPACIOS LENTE ESFERICOS Y SU IMPLEMENTACIÓN EN SOFTWARE Anderson Vargas Lemus† y Juan Pablo Yañez Puentes ‡ †Universidad ‡Universidad del Tolima, Ibague, Tolima, Colombia, [email protected], www.ut.edu.co del Tolima, Ibague, Tolima, Colombia, [email protected], www.ut.edu.co Resumen: Los espacios esféricos son´ 3-variedades de la forma M = S 3/Γ, donde Γ es un subgrupo finito de SO(4) que actúa libremente sobre´ S 3 ⊂ R 4 por rotaciones. Los valores propios de la laplaciano en un espacios esféricos homogéneo, compacto y conexo´ M = S 3/Γ resultan ser el subconjunto de la forma λ k = k(k + 2) del laplaciano sobre S 3. Para los espacios esféricos´ M es bien conocido que el conjunto de valores propios del laplaciano, es un conjunto discreto de la forma {0 = λ 0 < λ 1 < λ 2 < . . .}. Hay métodos numéricos independientes para calcular las funciones propias del laplaciano para cada valor propio, pero hay casos especiales en las que las funciones propias pueden ser obtenidas analíticamente (espacios lente y espacios prisma). En este trabajo, se presenta la implementación en software (MAPLE 17) del cálculo de las funciones propias del operador laplaciano en espacios lente y algunas simulaciones de funciones que resultan ser solución de la ecuación del calor en dichos espacios, permitiendo observar como la difusión del calor disminuye la cantidad de puntos críticos sobre la variedad. Palabras clave: Variedades, Espacios Lente, Laplaciano, Valores Propios, Funciones Propias REFERENCIAS [1] R. Lehoucq, J. Uzan and J. Weeks, Eigenmodes of Lens and Prism Spaces, KODAI MATH. J. 26 (2003), 119136. [2] Hirsch Morris, Differential Topology, Springer-Verlag 1976. [3] Watkins M., A Short Survey of Lens Space, 1989-1990. 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UNLP, Argentina, ‡CONICET 1 [email protected], [email protected], [email protected],[email protected] Resumen: En este trabajo se presenta un estudio comparativo sobre los resultados numéricos obtenidos con dos métodos de Restauración Inexacta sin derivadas, para problemas de optimización no lineal, desarrollados por los autores en trabajos previos. Cada iteración de estos métodos está compuesta de dos fases, una fase responsable de reducir la infactibilidad y otra fase responsable de reducir la función objetivo. La diferencia principal entre los dos métodos es el procedimiento para decidir la aceptación de un nuevo iterado. En un caso tal decisión se hace mediante la evaluación de una función de mérito que combina factibilidad y optimalidad, mientras en el otro caso se hace usando un criterio de filtro. Palabras clave: Restauración Inexacta 2000 AMS Subject Classification: 90C30- 90C56 sin derivadas, infactibilidad, función objetivo. REFERENCIAS [1] M.B. 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ADAPTACIÓN DE LA ESTRATEGIA DE RESTAURACIÓN INEXACTA PARA PROBLEMAS DE OPTIMIZACIÓN A DOS NIVELES CON RESTRICCIONES DE ECUACIONES DIFERENCIALES ORDINARIAS * Flavia E. Buffo†, María C. Maciel† y Soledad Diaz‡ †Departamento de Matemática, Universidad Nacional del Sur, Av. Alem 1253, Bahía Blanca, Argentina, [email protected], [email protected] ‡Planta Piloto de Ingeniera Química, Plapiqui (UNS-CONICET), Bahía Blanca, Argentina, [email protected] Resumen: En los últimos años ha sido creciente el uso de biotecnología para la obtención de productos en la industria farmacéutica y de biocombustibles. Ha habido un particular interés en el desarrollo de modelos que describan las interacciones entre el metabolismo celular y su entorno. Algunos de estos modelos presentan la estructura de un problema de optimización en dos niveles, que incluye un problema de programación lineal para describir el comportamiento intracelular en el nivel interno y un problema de programación no lineal para establecer la fisiología del bioreactor en el nivel exterior que incluye un sistema de ecuaciones diferenciales ordinarias (ODE’s, por sus abreviación del inglés) de primer orden entre las restricciones. Existen diferentes maneras de resolver el sistema bilevel, en esta contribución se propone usar una estrategia de Restauración Inexacta en la que se explota la estructura del mismo. Los problemas de cada nivel se resuelven usando algoritmos adecuados a sus características. Se consideran un caso de estudio simple para estimar los parámetros del modelo que mejor ajusten datos obtenidos experimentalmente. Palabras clave: Optimizacion bilevel, procesos 2000 AMS Subject Classification: 49M05 - 49M37 -90C30 - 90C90 biotecnológicos, redes metabólicas. REFERENCIAS [1] F. E. BUFFO, M. C. MACIEL, AND S. DIAZ, Estrategia de restauración inexacta para problemas de optimización a dos niveles en bioreactores en Actas del IV Congreso de Matemática Aplicada, Computacional e Industrial, UTN FRBA, Buenos Aires, (2013). [2] G.B. DANTZIG AND M.N. THAPA, Linear programming, Sringer-Verlag, New York, 1997. [3] J. S. EWARDS, M. COVERT, AND B. PALSSON , Metabolic modelling of microbes: the flux-balance approach, Biophysical Journal Vol. 4(3) (2002), pp. 133-140. [4] A. FISCHER, AND A. FRIEDLANDER, A new line search inexact restoration approach for nonlinear programming, Computational Optimization Appl., 46 (2010), pp. 333-346. [5] A. FRIEDLANDER, AND F. A. M. GOMES, Solution of a truss topology bilevel programming problem by means of an inexact restoration method, Comput. Appl. 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MÉTODO DE PUNTO PROXIMAL PARA OPTIMIZACIÓN NO CONVEXA SIN RESTRICCIONES Gabriel Aníbal Carrizo♭ y María Cristina Maciel† ♭Departamento de Matemática, Universidad Nacional del Sur, Bahía Blanca, Argentina, [email protected] de Matemática, Universidad Nacional del Sur, Baíha Blanca, Argentina, [email protected] †Departamento Resumen: En este trabajo se considera el problema de optimización no convexo sin restricciones y se propone un algoritmo quasi-Newton cuya estrategia de globalización toma elementos de los métodos de región de confianza, de puntos proximales y Newton regularizado. Dentro de las características más interesantes corresponde señalar que el subproblema a resolver es considerablemente menos costoso que el utilizado en región de confianza y, a diferencia de los métodos de punto proximal, resuelve problemas no convexos. Palabras clave: Región de confianza, Convergencia Global, Punto Proximal 2000 AMS Subject Classification: 65K05 - 90C26 - 90C30 REFERENCIAS [1] A.R. 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A NONMONOTONE TRUST-REGION-BASED ALGORITHM FOR NONLINEAR LEAST SQUARES PROBLEMS P.R. Descloux♭, M.G. Mendonça† and M.C. Maciel‡ ♭Université de Genève, Genève, Suisse,[email protected] de Ingeniería, Universidad Nacional San Juan Bosco, Comodoro Rivadavia, Argentina, [email protected] ‡Departamento de Matemática, Universidad Nacional del Sur, Av. Alem 1253, Bahía Blanca, Argentina, [email protected] †Facultad Abstract: In this work a nonmonotone algorithm for the nonlinear least squares problem is presented. It is based on the nonmonotone algorithm proposed by Maciel et al [7] adapted by this class of problems. Two situations are considered: the full-Newton and the Gauss-Newton models. Convergence properties are analyzed and numerical results are reported. As it can be expected, the algorithm works quite well with the full-Newton case, however with the Gauss-Newton model it displays a good behavior only if the residuals are small and it is uncertain for the large residuals case Keywords: trust region; nonmonotone algorithm; global convergence; nonlinear least squares 2000 AMS Subject Classification: 49M37; 49M37; 90C06; 90C30; 65K05 REFERENCES [1] H M. AHOOKHOSH, K. AMINI, AND S. BAHRAMI, A class of nonmonotone Armijo-type line search method for unconstrained optimization, Optimization, 61(4), pp. 387-404, 2012. [2] E. B IRGIN, J,M, MARTÍNEZ AND M. RAYDAN, Nonmonotone spectral projected gradient methods on convex set, SIAM Journal on Optimization, 10(4), pp. 1196–1211, 2000. [3] N.Y. DENG, Y. XIAO, AND F.J. ZHOU, A nonmonotonic trust-region algorithm, Journal of Optimization Theory and Applications, 76, pp.259–285, 1993. [4] J.E. DENNIS AND R.B. 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Usando herramientas de análisis variacional se interpretará la no existencia de multiplicadores de Lagrange en términos de una sucesión de conjuntos que escapan hacia el horizonte. Mostraremos que esta noción se relaciona con la sequentially bounded constraint qualification (SBCQ). Palabras clave: optimización no lineal, multiplicadores de Lagrange, condiciones de regularidad 2000 AMS Subject Classification: 90C30 - 49K99 - 65K05 REFERENCIAS [1] B. S. MORDUKHOVICH, Coderivatives of set-valued mappings: calculus and application, Nonlinear Analysis: Theory, Methods & Applications, Vol. 30 (1997), pp. 3059–3070. [2] B. S. MORDUKHOVICH, Variational Analysis and Generalized Differentiation I: Basic Theory, Springer Science & Business Media, 2006. [3] A. Y. KRUGER, L. M INCHENKO, AND J. V. OUTRATA, On relaxing the Mangasarian–Fromovitz constraint qualification, Positivity, Vol. 18 (2014), pp. 171–189. PROGRAMACIÓN NO LINEAL APLICADA AL DISEÑO ÓPTIMO DE CONDUCTOS RECTANGULARES Ángel Queizán, Alicia Gamino, Osvaldo Mena, Juan Urruspuru, Rubén Fittipaldi, Christian Occhiuto y Florencia Palmitano Grupo de Investigación en Hidráulica, Departamento de Ingeniería Civil, Facultad Regional La Plata, Universidad Tecnológica Nacional, Calle 60 esquina 24, 1900 La Plata, Provincia de Buenos Aires, Argentina, [email protected] Resumen: En el proyecto de conductos enterrados rectangulares que conducen líquidos a superficie libre, se verifica que existen infinitas combinaciones posibles del tirante y el ancho del conducto que pueden conducir el caudal de diseño, para el mismo conjunto de valores fijos de la pendiente longitudinal y la rugosidad del material de los conductos. Una forma de limitar esta variabilidad en las dimensiones a adoptar consiste en incorporar como elementos de decisión aspectos no sólo de índole hidráulica sino también económica, lo que dificulta la formulación del problema. Para reducir esta dificultad y evitar la utilización del laborioso método de prueba-error, se aplican en el presente trabajo técnicas de programación no lineal que permiten hallar la sección transversal con el menor costo de construcción asociado. Palabras claves: programación no lineal, optimización, economía, conductos, rectangulares REFERENCIAS [1] J. HERSKOVITS, P. MAPPA, E. GOULART Y C.M. MOTA SOARES, Mathematical programming models and algorithms for engineering design optimization. Comput. Methods Appl. Mech. Engrg, 2005. [2] J. HERSKOVITS J. Y G. SANTOS, Feasible Arc Interior Point Algorithms for Nonlinear Optimization, IV World Congress on Computational Mechanics, Buenos Aires, 1998. [3] V.T. CHOW, Hidráulica de Canales Abiertos, Mc-Graw-Hill, (2000), pp.92-98 y 158. [4] R. FRENCH, Hidráulica de canales abiertos, Mc-Graw-Hill, (1988), pp.113-115 y 278-279. [5] H. AYMAN, Optimal design of round bottomed triangle channels. Irak, 2010. [6] O. MENA, A. GAMINO, A. QUEIZAN Y F. 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Se propone un modelo para establecer la estructura de financiamiento óptima en un contexto dinámico (incremento de tasa de interés ante un incremento en el Pasivo). Referencias • Bruner R., Eades K., Harris R y Higgins R., “Las mejores prácticas en la estimación del Costo de Capital”, Cuadernos de Finanzas # 43 (Documentos de Trabajo de SADAF). • Damodaran Aswath,“Corporate Finance”, John Wiley &Sons, 1997. • Deirdre Fretz, “Aquí no hay crédito”, nota de tapa de América - Economía con firma del editor responsable de la Sección Finanzas, pág. 36, Abril 2002 TRAZABILIDAD DECARAMELOS DE PROPÓLEOS Florencia, López Airaghi†, Paula, F. Vicente†, Martín M., Tolay†, Lucrecia, Corral†, Verónica, Albarracín‡, Fernando, Nuño†, Ana, C. Albornoz†, María, L. Tereschuk†, Mariela, González† † Cátedra de Química Orgánica, Departamento de Ingeniería de Procesos y Gestión Industrial, Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología, Universidad Nacional de Tucumán. Av. Independencia 1800, 4000 S.M. Tucumán, Tucumán, Argentina, ‡ Cátedra Granja. Facultad de Agronomía y Zootecnia. Universidad Nacional de Tucumán. El Manantial, 4105, Tucumán, Argentina. Palabras claves: trazabilidad, propóleos, caramelos 2000 AMS Subjects Classification: 15A99 REFERENCIAS [1] Codex Alimentarius. 27ª Ed. 28/06/2004. FAO. WHO. [2] Ch. CUI, K.WANG, S. ZOU. Review of Traceability System of Food Safety. World Agriculture, 5: 27-32, 2013. [3] W. KRÓL, V. BANKOVA, J. M. SFORCIN, E. SZLISZKA, Z. CZUBA, A. K. KUROPATNICKI. Propolis: properties, application, and its potential. Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine, 2013. [4]G. BRUNNER. (2005). Supercritical fluids: technology and application to food processing. J. Food Eng., 67:21–33. [5] S. AGÜERO, M. GONZALEZ, B. LIMA, L. SVETAZ, M. SÁNCHEZ, S. ZACCHINO, G. E. FERESIN, G. SCHMEDA-HIRSCHMANN, J. PALERMO, D. WUNDERLIN, A. TAPIA. Argentinean Propolis from Zuccagnia punctata Cav. 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Vega†‡ Regional Santa Fe, Universidad TecnológicaNacional, Lavaise 610, 3000 Santa Fe, Argentina, [email protected], [email protected], www.frsf.utn.edu.ar ‡Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química, Universidad Nacional del Litoral - CONICET, Güemes 3450, 3000 Santa Fe, Argentina, [email protected], www.intec.santafe-conicet.gov.ar Resumen: Se presenta un método para determinar las potencias óptimas que deben ser aportadas en los diferentes nodos de una micro-red eléctrica (MRE) con el objeto de satisfacer una dada demanda distribuida variable en el tiempo, minimizando un funcional que incluye costos de generación, pérdidas eléctricas por transmisión, emisión de gases contaminantes, y calidad de energía en todos los puntos de suministro. El problema inverso asociado es complejo debido a las diversas restricciones inherentes a los recursos distribuidos de la MRE, como por ejemplo las capacidades limitadas de los centros de generación. La resolución del problema de optimización se implementa a través de un algoritmo por enjambre de partículas. Un ejemplo de simulación basado en una MRE de mediana complejidad, aislada del sistema interconectado, con generadores diesel, fotovoltaicos, eólicos y una celda de combustible, permite visualizar las potencialidades del método e identificar la complejidad del problema analizado. Palabras claves: Micro-red eléctrica, Generación distribuida, Optimización, PSO, Problema inverso 2000 AMS Subjects Classification: 21A54 - 55P5T4 REFERENCIAS [1] S. CHOWDHURY, S.P. CHOWDHURY, AND P. CROSSLEY, Microgrids and active distribution networks, The Institution of Engineering and Technology, Herts, United Kingdom, 2009. [2] D. ZHANG, Optimal design and planning of energy microgrids, Ph.D. Thesis, University College London, 2013. [3] E. KREMERS, P. VIEJO, O. BARAMBONES, AND J. 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Alem 1253, 8000 Bah´ ıa Blanca, Argentina, [email protected] **Department of Applied Mathematics, State University of Campinas, Campinas, Brazil, [email protected] ***Department of Mathematics, Comahue National University, Santa Fe 1400, 8300 Neuqu´ en, Argentina, [email protected] *Department Abstract: This work addresses the multiobjective optimization problem with inequality constraints. A vector valued Lagrangian function is used and its saddle points are related with the solutions of the system coming from the fulfillmentof the Fritz John conditions for the given problem. Invexity is the property used to establish the relationships between the involved functions and it is the additionalassumption required by the necessary conditions. The role of the regularity and the constraint qualifications for vectoroptimization problems is emphasized and a new condition based on the invexity of the functions is proposed. Keywords: Multiobjective optimization, Fritz John points, saddle points, invex functions. 2000 AMS Subject Classification: 90C29, 26B25. REFERENCES [1] D. T. LUC, On Duality Theory in Multiobjective Programming, Journal of Optimization Theory and Applications, 43(4) (1984), pp. 557-582. [2] Y. SAWARAGI, H. NAKAYAMA, AND T. TANINO, Theory of multiobjective Optimization, Bellman, University of Southern California, 1985. [3] R. TANINO, AND W. SAWARAGI, Duality Theory in Multiobjective Programming, Journal of Optimization Theory and Applications, 27(4) (1979), pp. 509-529. [4] Z. K. XU, On Invexity-Type Nonlinear Programming Problems, Journal of Optimization Theory and Applications, 80(1) (1994), pp. 135-148. EL MÉTODO DE GRADIENTE ESPECTRAL EN OPTIMIZACIÓN ESTOCÁSTICA Jorge Alberto Martinez*, Silvina Pistonesi*, María Cristina Maciel* y Ana Georgina Flesia** *Departamento de Matemática, Universidad Nacional del Sur, Avenida Alem 1253, 2 Piso, Bahía Blanca B8000CPB, Argentina, [email protected], [email protected], [email protected], www.uns.edu.ar **Facultad de Matemática, Astronomía y Física, Universidad Nacional de Córdoba, Argentina, CIEM (CONICET), Ing. Medina Allende s/n, Ciudad Universitaria, 5000 Córdoba, Argentina, [email protected], www.famaf.unc.edu.ar Resumen: En este trabajo se propone una modificación del algoritmo Cuasi-Newton para optimización estocástica propuesto por Castle et. al. [8] basada en el método Gradiente Espectral Proyectado [5]. El algoritmo ha sido codificado en FORTRAN y los resultados numéricos preliminares que se presentan, ilustran el desempeño del método mostrando un comportamiento promisorio. Palabras clave: Método Cuasi-Newton, optimización estocástica, método del gradiente espectral proyectado. 2000 AMS Subject Classification: 65K10 90C53 49M37 REFERENCIAS [1] B.D. Amos, D.R. Easterling, L.T. Watson, B.S. Castle, M.W. Trosset, and W.I. Thacker. Fortran 95 Implementation of QNSTOP for Global and Stochastic Optimization. In Proceedings of the High Performance Computing Symposium, HPC’14, pages 15:1–15:8, San Diego, CA, USA, 2014. Society for Computer Simulation International. [2] B.D. Amos, D.R. Easterling, L.T. Watson, W.I. Thacker, and B.S. Castle. Algorithm XXX: QNSTOP–QuasiNewton Algorithm for Stochastic Optimization. Technical Report TR-14-02, Department of Computer Science, VPI&SU, Blacksburg, VA, 2014. [3] J. Barzilai and J.M. Borwein. Two-Point Step Size Gradient Methods. IMA Journal of Numerical Analysis, 8(1):141–148, Jan 1988. [4] D.P. Bertsekas. On the Goldstein-Levitin-Polyak gradient projection method. 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Coimbra, Portugal. Complementarity constraints appear frequently in optimization and since they are relatedto the notion of system equilibrium, they have signicant applications in engineering, economics and sciences. One is interested in two different issues related with the solution of a Mathematical Programming Problem with Complementarity Constraints (MPCC). The first one is only to obtain a feasible point for the constraints and, the second one, to nd a solution for MPCC. For this propose, we have extended the ideas of [1] presenting a hybrid method that combines an interior point iteration, that moves through a Newton direction, and a Projected Gradient iteration. In both cases, we performed a nonmonotone line search to ensure global convergence. Furthermore, under certain conditions, the algorithm exhibits quadratic convergence. Then, the algorithm is applied to solve some problems of the Mathematical Programs with Equilibrium Constraints collection [2] with promising results. 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Barão Geraldo, Campinas, São Paulo, Brasil, [email protected], [email protected] Resumen: En este trabajo presentamos una propuesta para resolver un problema importante de toma de decisiones. El problema consiste en minimizar una determinada función objetivo F : ℜ𝑛 → ℜ, F (x) donde x es un punto propiamente eficiente del problema multiobjetivo (PM) mín {f1(x), …, fp(x)} Este problema es reformulado como un problema en dos niveles, en el cual podemos escribir el PM como unproblema escalar con pesos, lo que permite no ignorar ninguno de los objetivos si colocamos los pesos mayores oiguales a un valor positivo predeterminado, de acuerdo con resultados de Geoffrion (1968). Para resolver el problema en dos niveles presentamos las estrategias de reformulación KKT y la de Restauración Inexacta (RI). Mediante un ejemplo, mostramos una dificultad existente en este tipo de problemas y presentamos la estrategia utilizada para solucionar esa dificultad. Hacemos un análisis numérico comparando la propuesta RI con la estrategia KKT, donde queda claro la eficiencia de la primera. Palabras clave: Optimización, Programación en dos niveles, Programación multiobjetivo. 2000 AMS Subject Classification: 21A54 - 55P54 REFERENCIAS [1] GEOFFRION A. M. Proper efficiency and theory of vector maximization, Operations Research 15 (1968), 39-54. [2] ANDREANI R., CASTRO S. L. DE C., CHELA J. L.;FRIEDLANDER A. ;SANTOS S. A.,(2009) An inexactrestoration methodfor nonlinear bilevel programming problems. Computational Optimization and Applications, 43 (2009), 307-328. [3] ALLENDE G. B., STILL G., Solving bilevel programs with KKT-approach, Mathematical Programming, Ser. A 138 (2013), 309-332. [4] DEB K., THIELE L., LAUMANNS M., ZITZLER E., Scalable Test Problems for Evolutionary Multi-Objective Optimization. Kanpur Genetic Algorithms Lab., Indian Inst. Technol., Report 2 (2001) 001 001. [5] DOLAN E. D., MOR ´ E J. J. 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Palabras clave: Lagrangiano Aumentado, funciones de penalidad no cuadráticas, convergencia global, convergencia local REFERENCIAS [1] R. ANDREANI, G. HAESER, M. L. S CHUVERDT, P. J. S. S ILVA, Two new weak constraint qualifications and applications, SIAM Journal on Optimization, Vol. 22(3), (2012), pp.1109-1135 . [2] M. R. HESTENES, Multiplier and gradient methods, Journal of Optimization Theory and Applications, Vol. 4, (1969), pp.303-320. [3] M. J. D. POWELL, A method for nonlinear constraints in minimization problems, Optimization, R. Fletcher (ed.) Academic Press, New York, NY,(1969), pp. 283-298. [4] R. T. ROCKAFELLAR, Augmented Lagrange multiplier functions and duality in nonconvex programming, SIAM Journal on Control and Optimization, Vol. 12,(1974), pp. 0363-0129. Collection of articles dedicated to the memory of Lucien W. Neustadt. [5] R. ANDREANI, E. G. BIRGIN, J. M. M ARTÍNEZ , M. L. 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Nos interesa encontrar, bajo condiciones apropiadas, puntos que cumplan las conocidas condiciones de Karush-Kuhn-Tucker que además satisfagan que la (matriz) Hessiana de la función de Lagrange sea semidefinida positiva en el espacio tangente. Analizamos la prueba de convergencia de segundo orden del método de Lagrangiano Aumentado cuando se considera un conjunto de índices y una condición específica, lo cual hace que todo se simplifique desde el punto de vista práctico. Palabras clave: Lagrangiano Aumentado, función de penalidad cuadrática, convergencia global REFERENCIAS [1] R. ANDREANI, E.G. BIRGIN, J.M. M ARTÍNEZ , M.L. S CHUVERDT, Second-order negative-curvature methods for boxconstrained and general constrained optimization, Computational Optimization and Applications, Vol. 45, (2010), pp. 209-236. [2] R. ANDREANI, J.M. M ARTÍNEZ, M.L. S CHUVERDT, On second-order optimality conditions for nonlinear programming., Optimization, Vol. 56, (2007), pp. 529-542. [3] M. 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[email protected] ♭CONICET, Argentina Resumen: Uno de los problemas fundamentales en el área de planificación del transporte es la estimación de matrices origen destino (OD). Su formulación como problema de optimización binivel sugiere hacer una adaptación del algoritmo de restauración inexacta para problemas binivel no lineales. Se proponen alternativas para cada uno de los pasos del algoritmo presentado en [1]. Palabras clave: matriz OD, problema binivel, restauración inexacta 2000 AMS Subject Classification: 21A54 - 55P54 REFERENCIAS [1] Andreani R., Castro S.L.C., Chela J.L., Friedlander A., Santos S.A. (2009), An inexact-restoration method for bilevel programming problems, Comput. Optim. Appl., vol. 43, pp. 307-328. [2] Lotito P., Mancinelli E., Quadrat J.P., Wynter L. (2003), The Traffic Assignment Toolboxes of Scilab, INRIA Rocquencourt. [3] Lotito P., Parente L., (2014), A non heuristical approach for the bilevel O-D matrix estimation problem from traffic counts, preprint. 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The study of duets often presents difficulties because it has less genetic information, paternity rates are lower and if mutations are detected, to incorporate the mother is required. In this work we propose an analysis of the cutoffs for paternity index that allows clearly discriminate between true and false relations, both duets and trios. Keywords: Bayesian analysis, paternity index, sample quantile. 2000 AMS Subject Classification: 62G07 - 62G30 REFERENCES [1] I.W. EVETT AND B.S. WEIR, Interpreting DNA Evidence. Statistical Genetics for Forensic Scientists., Sinauer Associates, INC., (1998). [2] I. B IRUS,M. MARCIKIC, D. LAUC, S. DZIJAN, G. AND LAUC, , How high should paternity index be for reliable identification of war victims by DNA typing?, Croat. Med. J. 44: 322-326, (2003). [3] R. J. HYNDMAN AND Y. FAN, Sample Quantiles in Statistical Packages, The American Statistician, Vol. 50, No. 4 (1996), pp. 361-365. American Statistical Association. 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Wind loads are one of the main actions that can cause damage. Also, due to the construction procedure and the natural origin of the material, the geometrical dimensions usually exhibit variability. The fragility curves are a useful tool to evaluate the failure probability of the poles under uncertainties. In this study, a first stage model of a wood pole with uncertain dimensions and under deterministic wind load is presented. The probability density functions (PDFs) are obtained from the application of the Principle of Maximum Entropy (PME). The results of the maximum base stress and the damage are statistically analyzed through histograms and fragility curves. Comparison of the effect of the PDF selection is also reported. Keywords: fragility curves, utility wood poles, wind load, uncertainty quantification 2000 AMS Subject Classification: 65C50 - 74S05 REFERENCES [1] CIRSOC-INTI. Reglamento CIRSOC 102. 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Deza∗, J.I. Deza∗∗ and H.S. Wio♭ † IFIMAR (CONICET-UNMdP), Funes 3350, B7602AYL Mar del Plata, Argentina, [email protected] ‡ IFIMAR (CONICET-UNMdP), Funes 3350, B7602AYL Mar del Plata, Argentina, [email protected] ∗ IFIMAR (CONICET-UNMdP), Funes 3350, B7602AYL Mar del Plata, Argentina, [email protected] ∗∗ DONLL, UPC, Rambla Sant Nebridi 22, E-08222 Terrassa, Spain, [email protected] ♭ IFCA (UC-CSIC), Avda. de los Castros s/n, E-39005 Santander, Spain, [email protected] Abstract: We illustrate how applied and computational mathematics tools in the field of probability, statistics and stochastic processes are applied in the preliminary design stage of an expectedly typical 21th century (nanotech) industrial process: the fabrication of carpets, paints and networks able to harvest energy from random vibrations. Keywords: Other physical applications of random processes, Stochastic ordinary differential equations, Computational methods for stochastic equations, Energy harvesting, Noise, Mechanical vibrations 2000 AMS Subject Classification: 60K40 - 60H10 - 60H35 REFERENCES [1] J.I. DEZA ET AL., Wide-spectrum energy harvesting out of colored Levy-like fluctuations, by monostable piezoelectric trans-´ ducers, Europhys. Lett., 100 (2012), art. 38001. [2] A. BOHR AND B.R. MOTTELSON, Nuclear structure, v. 1 (Benjamin, New York) 1975. [3] H.S. WIO ET AL., A handy source for investigation on non-Gaussian noise-induced effects, and selected applications, in G. La Mura et al. (eds.), Proc. MACI, 4 (2013) pp. 477-480. [4] H.S. WIO ET AL., Towards a Fokker–Planck description of some non-Markov processes, in L.R. Castro et al. (eds.), Proc. MACI, 3 (2011) pp. 475-478. [5] J.I. 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Se obtiene una solución de tipo similaridad y se da un algoritmo para obtener la solución explicita. Palabras clave: problema de Stefan, proceso con cambio de fase, solución de similaridad 2000 AMS Subject Classification: 35R35- 80A22- 35C05 REFERENCIAS [1] Briozzo, A. C.; Natale, M. F. One-dimensional nonlinear Stefan problems in Storm’s materials, Mathematics 2014, 2, 1-11. [2] Briozzo, A. C.; Natale, M. F.; Tarzia, D. A. Determination of unknown thermal coefficients for Storm’s type materials through a phase-change process. Int. J. of Nonlinear Mechanics 1999, 34, 329-340. [3] Carslaw, H. S.; Jaeger, J. C. Conduction of heat in solids, Clarendon Press, Oxford, 1965. [4] Hill, J. M.; Hart, V. G. The Stefan problem in nonlinear heat conduction. J. Appl. Math. Phys. (ZAMP) 1986, 37, 206-229. [5] Knight, J. H.; Philip, J. R. Exact solution in nonlinear diffusion. J. Engng Math. 1974, 8, 219-227. [6] Natale, M. F.; Tarzia, D. A. 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Matematica, Facultad de Ciencias Empresariales, Universidad Austral, Paraguay 1950, S2000FZF Rosario, Argentina, [email protected], [email protected] Resumen: Se considera un material semi-infinito caracterizado por x > 0 que se encuentra inicialmente en su fase líquida a temperatura de fusión y que se somete a un flujo de calor en la frontera´ x = 0, a partir de lo cual se inicia un proceso de solidificación con presencia de una zona pastosa. Se impone una sobrecondición convectiva en´ x = 0 con el objetivo de determinar simultáneamente el coeficiente ξ que caracteriza a una de las fronteras libres que definen la zona pastosa y uno de los coeficientes térmicos elegidos entre l (calor latente por unidad de masa), k (conductividad térmica), ρ (densidad de masa), c (calor específico), 𝜖 ó γ (coeficientes que caracterizan a la zona pastosa), lo cual conduce al estudio de seis casos diferentes. Se presenta el estudio de dos de los casos, acompañado por fórmulas explícitas para los coeficientes desconocidos. Palabras clave: Cambio de fase, Condición convectiva, Problema de Lamé-Clapeyron-Stefan, Zona pastosa, Modelo de Solomon-Wilson-Alexiades 2000 AMS Subject Classification: 35R35 - 35C06 - 80A22 REFERENCIAS [1] A. D. SOLOMON, D.G. WILSON, AND V. ALEXIADES, A mushy zone model with an exact solution, Letters Heat Mass Transfer, 9 (1982), pp.319-324. [2] D. A. TARZIA, Determination of unknown thermal coefficients of a semi-infinite material for the one-phase Lam-Clapeyron (Stefan) problem through the Solomon-Wilson-Alexiadesmushy zone model, International Communications in Heat and Mass Transfer, 14 (1987), pp.219-228. [3] D. A. TARZIA, Relationship between Neumann solutions for two-phase Lamé-Clapeyron-Stefan problems with convective and temperature boundary conditions, Thermal Science, Accepted, In Press. [4] D. A. TARZIA, Explicit solutions for the Solomon-Wilson-Alexiades’s mushy zone model with convective or heat flux boundary conditions. To appear AN INHOMOGENEOUS MINIMIZATION PROBLEM FOR THE p ( x )-LAPLACIAN WITH FREE BOUNDARY Claudia Lederman and Noemi Wolanski IMAS - CONICET and Departamento de Matemática, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires, (1428) Buenos Aires, Argentina, [email protected], [email protected] Abstract: We present results for the problem of minimizing ZΩ |∇pvε|(px )(x) + Bε(v) + fεv dx in the class of functions v ∈ W1,p ( · )(Ω) with v − φε ∈ W01,p ( · )(Ω). Here Bε(s) = R0s βε(τ) dτ, ε > 0, βε(s) = 1ε β( sε ), with ε ε ε β a Lipschitz function satisfying β > 0 in (0, 1), β ≡ 0 outside (0, 1). We prove that if uε are nonnegative local minimizers and the functions uε, fε and pε are uniformly bounded then, u = lim uε (ε → 0) is a solution to an inhomogeneous free boundary problem for the p(x)-Laplacian and the free boundary Ω ∩ ∂{u > 0} is a C1,α surface with the exception of a subset of HN −1-measure zero. We also obtain further regularity results on the free boundary, under further regularity assumptions on the data. Keywords: Free boundary problem, variable exponent spaces, minimization problem 2000 AMS Subject Classification: 35R35 - 35B65 - 35J20 - 35J60 - 35J65 - 35J70 REFERENCES [1] R. ABOULAICH, D. MESKINE, A. SOUISSI, New diffusion models in image processing, Comput. Math. Appl. 56 (4) (2008), 874–882. [2] H. W. ALT, L. A. CAFFARELLI, Existence and regularity for a minimum problem with free boundary, J. Reine Angew. Math. 325 (1981), 105–144. [3] H. W. ALT, L. A. CAFFARELLI, A. FRIEDMAN, A free boundary problem for quasilinear elliptic equations, Ann. Scuola Norm. 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[email protected] Resumen: Se estudia la toma de nutrientes poco móviles (P o K) mediante un modelo de frontera móvil para un sistema radical creciendo en un volumen global variable de suelo (como a campo en cultivos intensivos) y con un volumen de suelo accesible por cada raíz individual variando según varía la densidad de raíces. Las ecuaciones resultantes son resueltas por el método de elementos finitos. De los resultados obtenidos se muestran y comparan simulaciones para un mismo cultivo creciendo en volúmenes fijos (macetas) y volúmenes variables en función de parámetros característicos del sistema suelo planta. Palabras claves: toma de nutrientes, frontera móvil, elementos finitos 2010 AMS Subjects Classification: 35R37 – 65N30 - 92F05 REFERENCIAS [1] S.A. BARBER AND J.H. CUSHMAN, “Nitrogen uptake model for agronomic crops” in: I.R. Iskandar, Ed., Modeling wastewater renovation-land treatment, Wiley-Interscience, New York, 1981, pp. 382-409. [2] J.C. REGINATO, M.C. PALUMBO, C.H. 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Tarzia †‡ † Departamento de Matemática, Facultad de Ciencias Empresariales, Univ. Austral, Paraguay 1950, S2000FZF Rosario, Argentina. ‡ CONICET, Argentina. E-mail: [email protected] Resumen: Se determinan fórmulas explícitas para coeficientes térmicos desconocidos de la fase líquida de un material semi-infinito a través de un problema de cambio de fase de fusión del tipo de Lamé-Clapeyron-Stefan fraccionario a una fase con una sobre-condición en el fijo 𝑥 = 0. La ecuación diferencial de la fase líquida y una condición sobre la frontera libre incluyen una derivada fraccionaria en el tiempo en el sentido de Caputo de orden 0 < 𝛼 < 1 Además, se obtienen las condiciones necesarias y suficientes para los datos del problema para la obtención de la solución. Este trabajo generaliza el método desarrollado para la determinación de coeficientes térmicos desconocidos a través del problema clásico de cambio de fase obtenido en Tarzia, Advances in Applied Mathematics, 3 (1982), pp. 74-82, el cual es recuperado cuando 𝛼 ⟶ 1−. Palabras clave: Problema de frontera libre, Difusión fraccionaria, Problema de Lamé-Clapeyron-Stefan fraccionario, Fusión, Determinación de coeficientes desconocidos, Solución explícita, Sobre-condición. REFERENCIAS [1] V. ALEXIADES, A.D. SOLOMON, Mathematical modelling of melting and freezing processes, Hemisphere - Taylor & Francis, Washington (1993). [2] J.R. CANNON, The one-dimensional heat equation. Addison-Wesley, Menlo Park (1984). [3] M. CAPUTO, A model of dissipation whose Q is almost frequency independent – II, Geophys. J. R. Astr. Soc., 13 (1967), pp. 529-539. [4] H.S. CARSLAW, J.C. JAEGER, Conduction of heat in solids, Clarendon Press, Oxford (1959). [5] J. 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Serrano† †Centro de Matematica Aplicada, Universidad Nacional de San Martín, Martín de Irigoyen No. 3100 (1650), San Mart´ın, Buenos Aires, Argentina, [email protected] *Departamento de Matemática, Facultad de Ingeniería, Universidad de Buenos Aires, Av. Paseo Colon 850,´ C1063ACV, Buenos Aires, Argentina, [email protected] Resumen: En este trabajo presentamos un método para el cálculo de soluciones aproximadas del Problema Inverso asociado a la ecuación Af = g, donde A es un operador integral con núcleo suave. La propuesta consiste en aproximar la solución f en el espacio generado por las funciones imágenes vjk de una base ortonormal de wavelets ψ j k. Para ello se discretiza apropiadamente el núcleo del operador integral sobre una red. Mediante el empleo de wavelets y subwavelets, se logra un eficiente método de cálculo que conduce a la estimación de los coeficientes de la representación. Palabras clave: operadores integrales, problema inverso, wavelet, subwavelet 2000 AMS Subject Classification: 45L05 - 45Q05 REFERENCIAS [1] A. COHEN, M. HOFFMANN AND M. REI β, Adaptive Wavelet galerkin Methods for Inverse Problems, SIAM J. Numer. Anal., 42, 1479-1501, 2004. [2] A. COHEN, W. DAHMEN AND R. DEVORE, Adaptive Wavelet Methods for Elliptic Operator Equations - Convergence Rates, Math. Comp. 70 (2001), pp. 27-75. [3] S. DAHLKE AND P.MAA β, An Outline of Adaptive Wavelet galerkin Methods for Tikhonov Regularization of Inverse Parabolic Problems: Recent development in theories and numerics, International Conference on Inverse Problems, Hong Kong, China, 9-12, 2002. [4] V. DICKEN AND P. MAA β, Wavelet-Galerkin methods for ill-posed problems, J. Inv Ill-Posed Problems, Vol. 4, No. 3 (2006), pp. 203-222. [5] D.L. DONOHO, Nonlinear solution of Linear Inverse problems by Wavelet-Vaguelet decomposition, Aplayed and Computational Armonic Analysis, Vol. 2, No.2 1995. [6] R. KRESS. 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Birkhauser, Boston, 2002 SOBRE LAS SOLUCIONES DEL PROBLEMA DEL VALOR PROPIO INVERSO PARA MATRICES J-HAMILTONIANAS Silvia Gigola †, Leila Lebtahi ‡ y Néstor Thome∗ †Dpto. de Matemática, Facultad de Ingeniería, Universidad de Buenos Aires, Buenos Aires, Argentina, [email protected] ‡Universidad Internacional de La Rioja, Logroño, España, [email protected] ∗ Instituto Universitario de Matemática Multidiscilpinar, Universitat Politécnica de Valencia, España, [email protected] Resumen: Dada una matriz normal J tal que J2 = − I , una matriz A se llama J-hamiltoniana si cumple que n (AJ)* = AJ. Un avance del problema del valor propio inverso para matrices normales J-hamiltonianas ha sido presentado por los autores en el IV Congreso de Matemática Aplicada, Computacional e Industrial celebrado en Buenos Aires, Argentina, 2013. En dicho trabajo se ha resuelto parcialmente el problema de encontrar una matriz normal J-hamiltoniana A que cumpla la ecuación AX = XD donde las matrices X y D son conocidas. En este trabajo se aborda el caso general, se presentan condiciones que aseguran la existencia de solución y se da un conjunto de infinitas soluciones. Palabras clave: Problema inverso, valores propios, matrices hamiltonianas 2000 AMS Subject Classification: 15A29 - 15A09 REFERENCIAS [1] Z. BAI, The solvability conditions for the inverse eigenvalue problem of Hermitian and generalized skew-Hamiltonian matrices and its approximation, Inverse Problems, 19, 5 (2003), pp. 1185–1194. [2] A. BEN-ISRAEL, AND T. GREVILLE, Generalized inverses: theory and applications, John Wiley & Sons, Second Edition, Springer-Verlag, New York, 2003. [3] M.T. CHU, Inverse eigenvalue problem, SIAM Review 40 (1998), pp. 1–39. [4] D.S. 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For instance, if the image to be restored is smooth, the inpainting can be performed with good results by means of classical Tikhonov-Phillips methods. For non-smooth images, however, such an approach may not work quite well, as it precludes edge preservation inside the occluded regions. Whenever this is a priority, the Curvature-Driven Diffusion (CDD) method results effective, although it is unsuitable for inpainting smooth regions, as it tends to produce piecewise-constant restorations. In this work we make use of a CDD inpainting method to get a-priori information for introducing anisotropy into a mixed weighted regularization method, which is finally used for inpainting. Results and comparison tools will be shown. Keywords: inverse problems, ill-posed, inpainting, regularization, diffusion. 2000 AMS Subject Classification: 94A08, 68U10, 65F22. REFERENCES [1] R. ACAR AND C. R. 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El problema físico se representa por un modelo basado en analogías electro-mecánicas, el cual permite conocer, en forma exacta, las tensiones y velocidades de las partículas en las interfases, generadas por la propagación de una onda tipo P cuando se cumplen las hipótesis de elasticidad, homogeneidad e isotropía en cada capa. Se evalúan errores en las estimaciones de las propiedades buscadas cuando los errores de modelado no pueden despreciarse debido a la presencia de conversión de modo, difracción o dispersión de la onda. Palabras claves: problema inverso, caracterización de materiales, modelo equivalente, error de modelado. 2000 AMS Subjects Classification: 73D – 74J25 REFERENCIAS [1] J.D. ACHENBACH, Quantitative nondestructive evaluation, International Journal of Solids and Structures, 23 (1) (2000), pp.13-27. [2] G.S. KINO, Acoustic Waves: Devices, Imaging and Analog Signal Processing, Prentice Hall, Inc. Englewood Cliffs, NJ (1987) [3] J.D.N. 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Spies ∗ +Instituto de Investigación en Señales, Sistemas e Inteligencia Computacional, Facultad de Ingeniería y Ciencias Hidrias, Universidad Nacional del Litoral, Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (sinc(i)-FICH-UNL-CONICET), Ruta Nac. 168, km 472.4 (3000), Santa Fe - Argentina, [email protected] †Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional de Entre Ríos (FI-UNER), Ruta Prov. 11, km 10 (3100), Oro Verde Entre Ríos - Argentina, [email protected] ∗Instituto de Matemática Aplicada del Litoral (IMAL-CONICET-UNL), Ruta Nac. 168, Paraje El Pozo (3000), Santa Fe - Argentina and Facultad de Ingeniería Química, Universidad Nacional del Litoral, Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (FIQ-UNL), Santiago del Estero 2829 (3000), Santa Fe - Argentina, [email protected] Abstract: A Brain-Computer Interface (BCI) is a system which provides direct communication between the mind of a person and the outside world by using only brain activity (EEG). A common EEG-BCI paradigm is based on the so called Event-Related Potentials (ERP) which are responses of the brain to some external stimuli. One of the main components of ERP signals is an enhanced positive-going component called P300 wave. The ` 1-norm minimization has been widely used due to its sparsity-inducing property, convenient convexity and great success in several applications. In this work we propose a sparse representation and posterior classification of ERPs signals by means of an ad-hoc spatio-temporal dictionary composed of bidimensional Gaussian elements. The classification is based on minimizing the residual between a test sample and its estimation. Keywords: Brain-Computer Interface, Sparse Representation, L1-minimization. 2000 AMS Subject Classification: primary: 92C55, 92C20, secondary: 65F22, 65J20 REFERENCES [1] M. ELAD. Sparse and Redundant Representation, from theory to applications in signal and image processing. Springer, 2010, ISBN 978-1-4419-7010-7. 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SLEP: Sparse Learning with Efficient Projections. Arizona State University, 2009. http://www.public.asu.edu/ jye02/Software/SLEP ECUACIONES INTEGRALES COMO PROBLEMA DE MOMENTOS María Beatriz Pintarelli Grupo de Aplicaciones Matemáticas y Estadísticas de la Facultad de Ingeniería (GAMEFI), Universidad Nacional de La Plata Departamento de Matemática, Facultad de Ciencias Exactas, Universidad Nacional de La Plata, Argentina, [email protected] Resumen: En este trabajo veremos que, bajo ciertas condiciones, se pueden aplicar las técnicas de problema de momentos generalizados para resolver numéricamente una ecuación de Volterra de primera o segunda clase. Se transformará la ecuación de Volterra en un problema de momentos generalizados unidimensional, y se aplicarán las técnicas de problema de momentos para hallar una aproximación numérica de la solución. Se aplica lo anterior para hallar la solución de una ecuación integrodiferencial de la forma 𝑡 𝑥 ′ (𝑡) = 𝑓(𝑡) + ∫𝑎 𝐾(𝑡, 𝑠)𝑥(𝑠)𝑑𝑠 para 𝑎 ≤ 𝑡 ≤ 𝑏 con condición inicial 𝑥(𝑎) = 𝑎 𝑥 Además de considerar la ecuación integral 𝑓(𝑥) = ∫𝑎 𝑦(𝑥 − 𝑡)𝑦(𝑡)𝑑𝑡 Se transformará dicha ecuación integral en un problema de momentos generalizados bidimensional. En todos los casos, se encontrará una solución aproximada y se acotará el error de la solución estimada utilizando las técnicas sobre problema de momentos generalizados. Palabras claves: problema de momentos generalizados, estabilidad de la solución, ecuaciones integrales de Volterra, ecuaciones integrales no lineales. 2010 AMS Subjects Classification: 45Qxx – 45Dxx- 45D05- 44A60 REFERENCIAS [1] M. L. KRASNOV, A. I. KISELIOV, G. I. MAKARENKO, Ecuaciones Integrales, Editorial Mir, 1982. [2] J.A. SHOHAT and J.D. TAMARKIN, The problem of Moments, Mathematic Surveys, Am. Math. Soc., Providence, RI, 1943. [3] G. 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Seminara1 y María Ines Troparevsky 1 1Departamento de Matemática, Facultad de Ingeniería, Universidad de Buenos Aires, Argentina, [email protected], [email protected] Resumen: En este trabajo se ilustra la aplicación del Método Descomposicional de Adomian (ADM) a la resolución de un problema inverso sencillo, modelado por la ecuación del calor en una dimensión. En primer lugar se expone de manera breve el método y luego se lo aplica para la estimación de un flujo de calor en un problema cuya solución exacta es conocida. La aproximación obtenida resulta muy aceptable. Palabras clave: problema inverso, ecuación del calor, método descomposicional 2000 AMS Subject Classification: 80A23 - 80M99 REFERENCIAS [1] G. Adomian y G. E. Adomian, “A Global Method for Solution of Complex Systems”, Mathematical Modelling, 5, pp. 251-263, 1984. [2] G. Adomian, Solving Frontier Problems of Physics: The Decomposition Method. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers, 1994. [3] A. 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Temperini ♭, ∗ ♭ Instituto de Matemática Aplicada del Litoral, IMAL, CCT CONICET Santa Fe, Colectora Ruta Nac. 168, Paraje El Pozo, 3000 Santa Fe, Argentina, http://www.imal.santafe-conicet.gov.ar ⋆Departamento de Matemática, Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas, Universidad Nacional del Litoral, Ciudad Universitaria, Paraje El Pozo, 3000 Santa Fe, Argentina, [email protected] †Departamento de Matemática, Facultad de Ingeniería Química, Universidad Nacional del Litoral, Santiago del Estero 2829, 3000 Santa Fe, Argentina, [email protected] ∗Departamento de Matemática, Facultad de Humanidades y Ciencias, Universidad Nacional del Litoral, Ciudad Universitaria, Paraje El Pozo, 3000 Santa Fe, Argentina, [email protected] Abstract: During the last two decades several generalizations of the traditional Tikhonov-Phillips regularization method for solving inverse ill-posed problems have been proposed. Many of these variants consist essentially in modifications of the penalizing term, which forces certain features in the obtained regularized solution. If it is known that the regularity of the exact solution is inhomogeneous it is often desirable the use of mixed, spatially adaptive methods. These methods are also highly suitable when the preservation of borders and edges is also an important issue, since they allow for the inclusion of anisotropic penalizers for border detection. In this work, we propose the use of a penalizer resulting from the convex spatially-adaptive combinations of classic penalizing L 2 and anisotropic bounded variation (BV) seminorm. Results on existence, uniqueness and stability of minimizers of the corresponding Tikhonov-Phillips functional are presented. An application to image restoration problem is shown. Keywords: inverse problem, regularization, 2000 AMS Subject Classification: 47A52, 65J20 Tikhonov-Phillips, bounded variation, anisotropy. 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[email protected] Resumen: En este trabajo se analizan posibles fallas en tubos y planchas de acero usando el método no destructivo MFL (magnetic flux leakage). Aplicada esta técnica se obtiene una señal que contiene mucha información sobre el estado del material, la cuestión entonces es poder descifrar correctamente esa señal y este es el objetivo del trabajo. El análisis fue realizado en Matlab, utilizando el paquete de rutinas Regularization Tools [1]. Palabras clave: regularización, problemas inversos, MFL, Tikhonov, SVD, curva-L.´ 2000 AMS Subject Classification: 21A54 - 55P54 REFERENCIAS [1] P. Ch. HANSEN, Regularization Tools, Department of Mathematical Modelling Building 305, Technical University of Denmark, Denmark, 2001. [2] F. FÖRSTER,¨ On the Way from the <<Know-how>> to <<Know-how>> in the magnetic Leakage Field Method of Nondestructive Testing (Part One), Materials Evaluation 43, Septiembre 1985, pp. 1154-1161. [3] F. 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Sesión 14 Problemas Matemáticos en Mecánica del Continuo INFLUENCIA DEL COEFICIENTE DE CORTE EN LA PREDICCIÓN DE DESPLAZAMIENTOS EN VIGAS DE SECCIÓN RECTANGULAR Alejandro T. Brewer1 , Sergio Preidikman 1 , 2 y Raúl J. Ritta1 1 Departamento de Estructuras, Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales, Universidad Nacional de Córdoba. Casilla de Correo 916, CP 5000 Córdoba, Argentina. [email protected] 2 CONICET – Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas, Av. Rivadavia 1917, Bs. As., Argentina. Resumen: En este trabajo se presenta una teoría que permite calcular la distribución de tensiones de corte, producidas por fuerzas de corte, en secciones homogéneas de forma arbitraria. A partir de las tensiones, es posible determinar los coeficientes de corte que permiten modelar vigas utilizando el modelo de Timoshenko. Cuando se utilizan secciones rectangulares, es común adoptar como coeficiente de corte el valor 0.833 independientemente de la relación alto ancho de la sección. Esto conduce en los modelos de elementos finitos de vigas de Timoshenko al conocido bloqueo por corte, (secciones de poca altura), salvo que se integre numéricamente en forma reducida. Sin embargo, para secciones de poca altura, la teoría de elasticidad preve un valor diferente a 0.833, lo que, según la referencia [1], evitaría el bloqueo aun sin recurrir a una integración numérica reducida. Es el objeto de este trabajo verificar la certeza de dicho aserto. Palabras claves: vigas, coeficientes de corte, Timoshenko. REFERENCIAS [1] A. T. BREWER, C. N. GÓMEZ, y S. PREIDIKMAN, Formulación teórica, CAIA III, La Plata, 2014, URL: http://www.caia.ing.unlp.edu.ar/Actas-CAIA3/17.pdf [2] A. T. BREWER, C. N. GÓMEZ, y S. 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Giudici 1 y Julio C. Massa1 1 Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales, Universidad Nacional de Córdoba. Casilla de Correo 916, CP 5000 Córdoba, Argentina. [email protected] - www.portal.efn.uncor.edu 2 Centro de Investigación y Desarrollo de la Fuerza Aérea Ecuatoriana. Tel.: 0593-32854381, Ambato-Ecuador. [email protected] - www.fuerzaaereaecuatoriana.mil.ec Resumen: El estudio del comportamiento de metales mediante simulaciones computacionales permite reducir la cantidad de ensayos experimentales. En este trabajo se simulan impactos sobre probetas de dimensiones reducidas obtenidas de tuberías de pared delgada, determinándose la tenacidad a la fractura en forma indirecta a partir de la energía absorbida en la rotura simulada de una probeta en un ensayo Charpy-V-Notch ( CVN ). El modelo numérico desarrollado se basa en el método de los elementos finitos, y se emplea un código comercial que integra de manera explícita las ecuaciones no lineales que gobiernan el problema. El contraste de los resultados numéricos obtenidos en este trabajo muestra concordancias importantes con valores experimentales reportados por otros autores. Se observa que es posible predecir correctamente la tenacidad a la fractura del material, empleando simulaciones numéricas de ensayos CVN sobre probetas de dimensiones no estándar. Palabras claves: elementos finitos, tenacidad a la fractura, ensayo Charpy-V-Notch REFERENCIAS [1] T.L. ANDERSON, Fracture mechanics: Fundamentals and applications, 2nd Ed., CRC Press, Boca Raton, 1995. [2] ASTM E 399-09_2, Standard test method for linear-elastic plane-strain fracture toughness KIc of metallic materials, Philadelphia, USA, American Society for Testing and Materials, 2009. [3] J.C. COSTA AYMAR, Análisis de la tenacidad a la fractura de metales a partir de la simulación numérica de ensayos de impacto, Tesis de Maestría, Universidad Nacional de Córdoba, 2015. [4] A.E. MATUSEVICH, R.A. MANCINI Y A.J. 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Resumen: En este trabajo se utiliza y extiende una reciente metodología con el objetivo de estudiar la reinyección en intermitencia tipo III considerando ruido y límite inferior de reinyección (LBR). Se encuentra que el proceso iterativo de reinyección es ms complejo que para intermitencia tipo II. Las nuevas expresiones analíticas encontradas para la función densidad de probabilidad de reinyección (RPD) poseen exponentes α +2 y están definidas a trozos en función del valor del LBR y de la intensidad del ruido. Finalmente, se destaca que los resultados teóricos poseen un elevado´ nivel de concordancia con los datos obtenidos en las simulaciones numéricas. Palabras clave: Intermitencia tipo III, LBR, ruido 2000 AMS Subject Classification: 21A54 - 55P54 REFERENCIAS [1] Schuster, H., Just, W.: Deterministic Chaos. Wiley VCH, Mrlenbach (2005) [2] Nayfeh, A., Balachandran, B.: Applied Nonlinear Dynamics. Wiley, New York (1995) [3] Kaplan, H.: Return to type-I intermittency. Phys. Rev. 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Bifurcation Chaos, 20, 1185–1191 (2010) [10] Elaskar, S., del Rio, E., Donoso, J.: Reinjection probability density in type-III intermittency. Physica A 390, 2759–2768 (2011) [11] del Rio, E., Sanjuan, M., Elaskar, S.: Effect of noise on the reinjection probability density in intermittency. Commun. Nonlinear Sci. Numer. Simulat. 17, 3587–3596 (2012) [12] Elaskar, S., del Rio, E.: Intermittency reinjection probability function with and without noise effects. Latest Trends in Circuits, Automatics Control and Signal Processing, 145–154, ISBN: 978-1-61804-131-9, Barcelona (2012). [13] del Rio, E., Elaskar, S., Makarov, S.: Theory of intermittency applied to classical pathological cases. Chaos 23, 033112 (2013) [14] del Rio, E., Elaskar, S., Donoso, J.: Laminar length and characteristic relation in type-I intermittency. Commun. Nonlinear Sci. Numer. Simulat. 19, 967–976 (2014) [15] Krause, G., Elaskar, S., del Rio, E.: Type-I intermittency with discontinuous reinjection probability density in a truncation model of the derivative nonlinear Schrdinger equation. Nonlinear Dynam., 77, 455–466 (2014) [16] Krause, G., Elaskar, S., del Rio, E.: Noise effect on statistical properties of type-I intermittency. Physica A 402, 318–329 (2014) [17] Elaskar, S., del Rio, E., Krause, G., Costa, A.: Effect of the lower boundary of reinjection and noise in Type-II intermittency. Nonlinear Dynam., 79, 1411–1424 (2015) [18] Laugesen, J., Carlsson, N., Mosckilde, E., Bountis, T.: Anomalous statistics for type-III intermittency. Open Syst. Inf. Dyn., 4, 393–405 (1998) TYPE-II INTERMITTENCY WITH NOISE AND LOWER BOUNDARY OF REINJECTION Sergio Elaskar† and Ezequiel del Río ‡ †Dto. Aeronáutica. FCEFyN. Universidad Nacional de Córdoba, Argentina, [email protected] de Física Aplicada; ETSIA , Universidad Politécnica de Madrid. ‡Departamento Abstract: We implement a recent methodology to study type-II intermittency with lower boundary of reinjection (LBR) and noise. Analytic expressions for the reinjection probability density (RPD) are accurately obtained. The proposed RPD has a piecewise definition depending on the LBR value and the noise intensity. Keywords: Type-II intermittency, LBR, noise 2000 AMS Subject Classification: 34H10 - 65P20 REFERENCES [1] Schuster, H., Just, W.: Deterministic Chaos. Wiley VCH, Mrlenbach (2005) [2] Nayfeh, A., Balachandran, B.: Applied Nonlinear Dynamics. Wiley, New York (1995) [3] Kaplan, H.: Return to type-I intermittency. Phys. Rev. Lett. 68, 553–557 (1992) [4] Price, T., Mullin, P.: An experimental observation of a new type of intermittency. 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Latest Trends in Circuits, Automatics Control and Signal Processing, 145–154, ISBN: 978-1-61804-131-9, Barcelona (2012). [11] del Rio, E., Elaskar, S., Makarov, S.: Theory of intermittency applied to classical pathological cases. Chaos 23, 033112 (2013) [12] del Rio, E., Elaskar, S., Donoso, J.: Laminar length and characteristic relation in type-I intermittency. Commun. Nonlinear Sci. Numer. Simulat. 19, 967–976 (2014) [13] Krause, G., Elaskar, S., del Rio, E.: Type-I intermittency with discontinuous reinjection probability density in a truncation model of the derivative nonlinear Schrdinger equation. Nonlinear Dynam., 77, 455–466 (2014) [14] Krause, G., Elaskar, S., del Rio, E.: Noise effect on statistical properties of type-I intermittency. Physica A 402, 318–329 (2014) [15] Elaskar, S., del Rio, E., Krause, G., Costa, A.: Effect of the lower boundary of reinjection and noise in Type-II intermittency. Nonlinear Dynam., 79, 1411–1424 (2015) FORMULACIÓN DE LAS ECUACIONES DE MOVIMIENTO DE VIGAS ROTANTES USANDO ECUACIONES DE KANE Y MODOS ASUMIDOS Cynthia N. Gómez1,3, Sergio Preidikman1,3 y Bruno A. Roccia1,2,3 1 Departamento de Estructuras, Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, Universidad Nacional de Córdoba, 5000 Córdoba, Argentina, [email protected], www.efn.uncor.edu 2 Departamento de Mecánica, Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional de Río Cuarto, Campus Universitario, Ruta Nacional 36 km.601, 5800 Río Cuarto, Argentina, [email protected], www.ing.unrc.edu.ar 3 CONICET, Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas, Av. Rivadavia 1917, Buenos Aires, Argentina, [email protected], www.conicet.gov.ar Resumen: En este trabajo se utilizan las Ecuaciones de Movimiento de Kane y el Método de los Modos Asumidos para derivar las ecuaciones que gobiernan la dinámica de una viga rotante. Esas ecuaciones diferenciales gobiernan el movimiento axial y los movimientos transversales: flap-wise y edge-wise, de la viga. El sistema dinámico en estudio consiste de una viga libre en un extremo y empotrada en el otro a un elemento rígido que rota a velocidad angular constante. Se utiliza el modelo de viga de Euler-Bernoulli. A partir de las ecuaciones de la viga rotante, se desarrolló una herramienta computacional que permite encontrar las características modales del sistema en estudio, en función de la velocidad adimensional de rotación de la base, y del número de modos asumidos adoptados para la discretización espacial. Se presentan algunos resultados obtenidos que ayudan a entender el fenómeno estudiado en este trabajo. Palabras claves: Ecuaciones de Kane, Modos Asumidos, Vigas rotantes, Rotores de turbinas eólicas REFERENCIAS [1] T.R. KANE, R.R. RYAN, AND A.K. 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In case of the nearest-neighbour and next-to-nearest-neighbour interactions, we derive a precise asymptotic formula, and compare it with the non-Euclidean model energy relative to G. Keywords: non-linear elasticity, Gamma convergence, calculus of variations 2000 AMS Subject Classification: 74K20, 74B20. REFERENCES [1] R. ALICANDRO AND M. CICALESE, A general integral representation result for continuum limits of discrete energies with superlinear growth, SIAM Journal on Mathematical Analysis, 36 (2004), pp. 1–37. [2] R. ALICANDRO, M. CICALESE AND A. GLORIA, Integral representation results for energies defined on stochastic lattices and application to nonlinear elasticity, Arch. Ration. Mech. Anal. 200 (2011), pp. 881–943. [3] R. ALICANDRO, M. CICALESE AND L. SIGALOTTI, Phase transitions in presence of surfactants: from discrete to continuum, Interfaces Free Bound. 14 (2012), pp. 65–103. [4] K. BHATTACHARYA, M. LEWICKA AND M. 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Se analiza aquí la etapa de pre-proceso requerida en la resolución de estos problemas de interacción fluido-estructura, la cual comprende la vinculación entre las distintas discretizaciones que surgen de abordar los problemas con un enfoque multifísico y posibilita la transferencia de información entre mallas estructurales y grillas aerodinámicas. En este sentido, se presentan algoritmos eficientes y robustos para la vinculación topológica de las mallas/grillas, dividiendo la tarea en tres etapas, considerando diferentes opciones para dos de ellas. A su vez estos algoritmos son implementados y evaluados utilizando mallas/grillas correspondientes a casos de interés práctico. Los resultados obtenidos se muestran alentadores en cuanto al incremento en la eficiencia de los programas de transferencia de datos, permitiendo formular conclusiones y recomendaciones de aplicación general. Palabras claves: Multifísica. Interacción Fluido-Estructura. Aeroelasticidad Computacional. Mallas Estructurales. Grillas Aerodinámicas. Algoritmos. REFERENCIAS [1] Thomas J. R. Hughes (1987), "The Finite Element Method: Linear Static and Dynamic Finite Element Analysis," Prentice-Hall Inc., New Jersey, USA. [2] Reinald Löhner (2008), “Applied CFD Techniques: An Introduction Based on Finite Element Methods,” John Wiley & Sons, New Jersey, USA AERODINÁMICA NO ESTACIONARIA DE SEMILLAS AUTORROTANTES Bruno A. Roccia1, 2, 3, Sergio Preidikman 2, 3 y Cynthia N. Gómez2, 3 1 Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional de Río Cuarto, Campus Universitario, Ruta Nacional 36 Km. 601, 5800 Río Cuarto, Argentina. Tel/Fax: 0358-4676246, broccia @ing.unrc.edu.ar, http://www.ing.unrc.edu.ar 2 Departamento de Estructuras, Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales, Universidad Nacional de Córdoba, Casilla de Correo 916, 5000 Córdoba, Argentina, [email protected], http://www.portal.efn.uncor.edu 3 CONICET – Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas, Av. Rivadavia 1917, Buenos Aires, Argentina Resumen: En este trabajo se presenta el desarrollo de una herramienta de simulación numérica que permite estudiar la aerodinámica no lineal e inestacionaria asociada al movimiento de autorrotación exhibido por las semillas voladoras autorrotantes. El modelo aerodinámico adoptado es una versión modificada de la versión 3D del unstedy vortex-lattice metgod, una generalización del conocido vortex-lattice method, ampliamente utilizado en flujos incompresibles y estacionarios. El movimiento de los puntos ubicados sobre el apéndice a modo de ala de la semilla autorrotante se describe utilizando un modelo cinemático desarrollado con anterioridad por los autores de este trabajo. Con el fin de verificar el código computacional desarrollado, validar el modelo aerodinámico adoptado y determinar sus límites, en lo que concierne a su aplicación al estudio de semillas autorrotantes, se contrastó con un problema muy bien documentado en la literatura: un rotor en vuelo suspendido (hovering) que alcanza el estado estacionario. En la parte final de este trabajo, como caso de estudio, se presentan resultados numéricos concernientes a la aerodinámica de una semilla rotante (semilla de arce) sin torsión. Palabras claves: Aerodinámica no estacionaria, Semillas voladoras, Biología. REFERENCIAS [1] NATHAN, R., Long-distance of dispersal plants, Science, Vol. 313 (2006), pp. 786-788. [2] PANDOLFI, C., AND IZZO, D., Biomimetic on seed dispersal: survey and insights for space exploration. 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Se aborda el problema mediante elementos finitos utilizando modelos tridimensionales y se compara con soluciones analíticas de modelos sencillos, para verificar la validez de las hipótesis realizadas. Además, se realizan análisis paramétricos que ayudan a comprender la relevancia relativa de la gran cantidad de factores involucrados. El estudio constituye una herramienta que permite la toma de decisiones respecto de la factibilidad de propagación de fracturas. Palabras claves: fisuras, gasoducto, fractura, elementos finitos. REFERENCIAS [1] J. C. MASSA Y A. J. GIUDICI, Comportamiento de un gasoducto con fisuras, Revista Internacional de Desastres Naturales, Accidentes e Infraestructura Civil, 9(2) (2009), pp. 143-162. [2] J. C. MASSA Y A. J. GIUDICI, Daño por efectos de oxidación en gasoductos, Revista Internacional de Desastres Naturales, Accidentes e Infraestructura Civil, 10(2) (2010), pp. 119-138. [3] S.T. ROLFE Y J.M. 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Alem 1253, B8000CPB, Bahía Blanca, Argentina, [email protected], www.uns.edu.ar ‡Instituto de Investigaciones en Ingeniería Eléctrica “Alfredo Desages”(UNS-CONICET), Av. Alem 1253,´ B8000CPB, Bahía Blanca, Argentina, www.iiie-conicet.gob.ar Resumen: El abuso de sustancias psicoactivas y las enfermedades neurodegenerativas afectan diferentes zonas del cerebro y, por ende, su funcionamiento. El análisis de las señales electroencefalografías o señales EEG permite obtener información sobre´ las zonas dañadas, y la manera en que se ve afectada la actividad neuronal a causa de esos da˜ nos. En este trabajo se presenta una˜ metodología de pre-procesamiento de señales EEG utilizando transformada wavelet discreta (TWD), para luego clasificarlas usando˜ una red neuronal artificial (ANN). Se considera la transformada wavelet ya que proporciona una resolución superior en tiempo-´ frecuencia que la transformada de Fourier, utilizada clásicamente en estas aplicaciones. En primer lugar se obtienen los potenciales´ evocados correspondientes a cada canal del EEG, y luego se descomponen en diferentes niveles de resolución mediante la DWT. Se´ obtienen así las potencias relativas asociadas a las diferentes bandas frecuencia les, características de la actividad cerebral. Dichas potencias permiten clasificar exitosamente las señales EEG correspondientes a personas sanas y a personas que sufren o han sufrido˜ problemas de alcoholismo, utilizando una red neuronal artificial. Palabras clave: electroencefalograma, transformada wavelet discreta, potencias relativas, red neuronal. 2000 AMS Subject Classification: 92C55-94A12 REFERENCIAS [1] P. COUTIN-CHURCHMAN, R. MORENO, Y. AÑEZ , F. VERGARA, Clinical correlates of quantitative EEG alterations in alcoholic patients., Clinical Neurophysiology, Vol. 117 (2006), pp. 740-751. [2] M. DAMBACHER, R. 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En primera instancia se realizó la detección de bordes implementado el algoritmo de Kirsch sobre la imagen realzada con las funciones black-top-hat y white-top-hat. Este proceso se realizó en c/u de los planos representativos de la figura color, los cuales fueron correlacionados posteriormente mediante una función lógica. Luego a un recorte de la imagen binarizada y despejada con el algoritmo Spot, creado ad-hoc, se le aplicó la transformada de Hough para finalmente detectar y trazar los círculos requeridos. Palabras claves: imagen satelital , segmentación, Kirsch, transformada Hough 2000 AMS Subjects Classification: 21A54 - 55P5T4 REFERENCIAS [1] F.GIRALDO; M.GONZÁLEZ; E.CAMARGO, Image Processing Algorithms for Satelite with Hough Transform. Revista Visión Electrónica Año 5 No. 2 pp. 26 - 41 Jul. – Dic. de 2011 . [2] R. MUTHUKRISHNAN; M.RADHA., Edge Detection Techniques for Image Segmentation. 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Although this approach provided acceptable results, an exact inversion formula is not available. In previous works, Morvidone established exact inversion for a particular case, the standing T V transform, via ad hoc filtered back-projection. In an attempt to invert the general tilted T V transform, we present a suitable back-projection formula and we combine it with the filter corresponding to the standing version. Keywords: Radon transforms, gamma-ray imaging, Compton scattering, tilted TV transform, filtered backprojection (FBP) 2000 AMS Subject Classification: 44A12 - 65J22 - 65R10 - 92C55 REFERENCES [1] M. MORVIDONE, M.K. NGUYEN, T.T. TRUONG, AND H. ZAIDI On the V-line Radon transform and its imaging applications, International Journal of Biomedical Imaging. Special Issue on Mathematical Methods for Images and Surfaces, vol 2010 (2010), doi:10.1155/2010/208179. [2] M. MORVIDONE, M.K. NGUYEN, T.T. TRUONG, AND H. 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Calchaquí 6300, Florencio Varela, Buenos Aires, Argentina www.unaj.edu.ar ♣ Grupo de Ing. Clínica U.T.N.; Dto. de Matemática, Univ. Favaloro; Centro de Matemática Aplicada, UNSAM, Buenos Aires, Argentina, [email protected] Abstract: Flat systems are a generalization of linear systems, but the techniques used for controlling flat systems are much different than many of the existing techniques for linear systems. In this paper we present the flatness-based control of blood glucose regulation in human system. A non-linear model, the Bergman Minimal Model, is used to represent the dynamics of blood regulation in humans, and because of the flatness property, the system variables can be expressed as functions of the flat output and their time derivatives. Key words: flatness, nonlinear systems, blood glucose, diabetes. 2000 AMS Subjects Classification: 21A54 - 55P5T4 REFERENCES [1] M. FLIESS, J. LEVINE, P. ROUCHON, Flatness and Defect of Nonlinear Systems. Introductory theory and examples. 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Vázquez Proyecto Redes Neuronales Artificiales y Autómatas Celulares, Departamento de Ing. en Sistemas de Información, Facultad Regional Córdoba, Universidad Tecnológica Nacional, Maestro López esq. Cruz Roja Argentina, 5016 Ciudad Universitaria, Córdoba, Argentina, {leticiaconstable, marceloarcidiacono, jcjvazquez}@gmail.com Resumen: Pensando en la sustentabilidad productiva de fibra textil de origen animal, contar con un método ágil y seguro para obtener una medida de calidad de fibra, resulta sumamente valioso para los productores rurales. Una medida de calidad de fibra textil puede obtenerse a partir del diámetro de la misma. El laboratorio del SUPPRAD lleva a cabo un procedimiento innovador en la obtención de este valor, en el que se hace un corte transversal de un mechón peinado previamente, se prepara con acrilatos sobre un portaobjetos y luego es fotografiado con un equipo adosado al microscopio; finalmente, sobre la imagen obtenida se determina manualmente el diámetro promedio de las fibras. Este método manual resulta lento, engorroso e introduce error por intervención humana. Se automatiza el procedimiento por medio de un software de tratamiento de imágenes. Se comentan los resultados obtenidos y se presentan las previsiones para la continuidad de este trabajo. Palabras claves: fibra textil, calidad, imágenes. REFERENCIAS [1] F. MARTÍNEZ, J. VÁZQUEZ, M. MARCISZACK, Redes Neuronales vs. Autómatas Celulares, VII WICC,Río IV, Argentina, 2005. [2] J. VÁZQUEZ, J. CASTILLO, M. ROJAS, M. MARCISZACK, Redes neuronales aplicadas a las ciencias sociales, X WICC, General Picco, La Pampa, Argentina, 2008. [3] J. 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Sirne ‡, Guillermo La Mura † y Eduardo Serrano† † Escuela Superior Técnica del Ejército “General Manuel N. Savio”, Instituto de Enseñanza Superior del Ejército, Av. Cabildo 15, 1426 Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Argentina y Centro de Matemática Aplicada, Universidad Nacional de San Martín, 25 de Mayo y Francia, 1650 San Martín, Buenos Aires, Argentina, Argentina, [email protected], eduardo.eduser@gmail ‡Departamento de Matemática, Facultad de Ingeniería, Universidad de Buenos Aires, Av. Paseo Colón 850, 1063 Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Argentina, [email protected] Resumen: Los sistemas de navegación inercial se diseñan para estimar con precisión la localización (posición, velocidad y orientación) espacial de un móvil a lo largo del tiempo. Nos referimos en particular a los sistemas con tecnología strapdown que están rígidamente unidos al móvil y funcionan en base a una unidad de medición inercial que mediante giróscopos, acelerómetros y magnetómetros sensan velocidades de rotación del móvil, aceleraciones lineales y campo magnético terrestre respectivamente (incluyendo las anomalías magnéticas locales). En este trabajo se analiza un método de estimación que incorpora los tres procesos de integración y el de filtrado no lineal necesarios para determinar la localización del móvil en función del muestreo de las señales generadas por los distintos sensores. Se incluye la discusión del problema de localización aplicando la metodología propuesta a señales con ruido correspondientes a la simulación de un movimiento tridimensional. Palabras claves: integración y filtrado no lineal, localización espacial, navegación inercial. 2000 AMS Subjects Classification: 60G35 REFERENCIAS [1] J.H. Mathews, K.D. 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[email protected] +VyGLab, Lab. de Visualización y Computación Gráfica, Dpto. de Cs. e Ing. de la Computación, Universidad Nacional del Sur, Bahía Blanca, Buenos Aires, Argentina. [email protected] Abstract: Animal identification has become a topic of increasing worldwide importance since this method is desirable for genetic and performance monitoring and other applications such us animal health and food safety. In particular, bovine identification aims to avoid the problems caused by the intentional or unintentional contamination of food. This paper proposes the curvelet transform, an extension of wavelet transform which aims to deal with interesting phenomena occurring along curved edges in 2D images, as an alternative methodology for bovine eye segmentation. Keywords: biometric identification, image processing, curvelet transform, wavelet transform 2000 AMS Subject Classification: 65D10, 65D17, 65D18, 68U05, 68U10. REFERENCES [1] S. ALZUBI, N. ISLAM, AND M. 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Castro†‡, Dana K. Urribarri‡‡ y Liliana R. Castro‡ ‡Depto .de Matemática, Universidad Nacional del Sur, Instituto de Investig. en Ing. Eléctrica “Alfredo Desages” (UNS-CONICET), Av. Alem 1253, B8000CPB Bahía Blanca, Argentina, [email protected], www.uns.edu.ar ‡‡Depto. de Ciencias e Ingeniería de la Computación, Universidad Nacional del Sur, Av. Alem 1253, B8000CPB Bahía Blanca, Argentina, [email protected], www.uns.edu.ar †‡Depto. de Ciencias e Ingeniería de la Computación, Universidad Nacional del Sur, Av. Alem 1253, B8000CPB Bahía Blanca, Argentina, [email protected], www.uns.edu.ar †Depto. de Matemática, Universidad Nacional del Sur, Av. Alem 1253, B8000CPB Bahía Blanca, Argentina, [email protected], www.uns.edu.ar Resumen: El filtro de Kuwahara anisotrópico 2D permite preservar y enfatizar las características direccionales de una imagen, removiendo el detalle en regiones de bajo contraste pero preservando los bordes, permitiendo así mantener la estructura de la imagen. En la actualidad, el filtrado y procesamiento de objetos volumétricos en 3D tiene múltiples aplicaciones, habiéndose utilizado el filtro de Kuwahara original definido sobre regiones c´ ubicas. En este trabajo proponemos generalizar el filtro anisotrópico de Kuwahara utilizado en imágenes, considerando la anisotropía presente en planos paralelos a los planos coordenados. Para ello, reemplazamos los cubos, formados por un conjunto de voxeles, de un filtro de Kuwahara en 3D por elipsoides que se pueden direccionar en cada cubo según sea la dirección más conveniente de acuerdo a la anisotropía observada al intersectar el cubo con planos paralelos a los ejes coordenados. Debido a esta adaptación, se evitan algunas de las limitaciones del filtro de Kuwahara en 3D. Dado que no se considera´ la anisotropía observada en el volumen delimitado por el cubo del filtro, lo llamamos cuasi-anisotrópico. Palabras clave: Filtrado en 3D, filtro de Kuwahara en 3D, filtro de Kuwahara anisotropico.´ 2000 AMS Subject Classification: 68U05, 68U10 REFERENCIAS [1] BROX, T; BOOMGAARD, R.; LAUZE, F.; WEIJER, J.; WEICKERT, J.; MRÁZEK, P.; KONPROBST, P., Adaptive structure tensors and therir Applications. Visualization and Processing of Tensor Fields, 2006, 2, pp. 17-47. [2] KYPRIANIDIS, J; S EMMO, A; KANG, H; DÖLLNER, J., Anisotropic Kuwahara Filtering with Polynomial Weighting Functions, EG UK Theory and Practice of Computer Graphics (2010) [3] PAPARI, G; PETROV, N; CAMPISI, P., Artistic edge and corner enhancing smoothing, IEEE Transactions on Image Processing 16, 10 (2007), pp. 2449-2462 [4] YANG, G; B URGER, P; FIRMIN, D; UNDERWOOD, S., Structure adaptive anisotropic image filtering, Image and Vision Computing 14,2 (1996), pp. 135-145. TWO ALTERNATIV ESFORATOMS SELECTION APPLIED TO SCREENING FOR SLEEP DISORDERS Roman E. Rolón *, Leandro E. Di Persia *, Hugo L. Rufiner*, † and Rubén D. Spies ‡ *Instituto de Investigación en Señales, Sistemas e Inteligencia Computacional (sinc(i), UNL-CONICET), Facultad de Ingeniería y Ciencias Hídricas, Univ. Nacional del Litoral, Santa Fe, Argentina, [email protected], [email protected], [email protected] †Laboratorio de Cibernética, Facultad de Ingeniería, Univ. Nacional de Entre Ríos, Argentina. ‡Instituto de Matemática Aplicada del Litoral (IMAL), CONICET-UNL, Santa Fe, Argentina, [email protected] Abstract: The Obstructive Sleep Apnea-Hypopnea Syndrome is characterized by repetitive episodes of upper airway obstruction that occur while sleeping, usually associated with a reduction in blood oxygen saturation (SaO2). In this article, application of sparse representations of SaO2 signals over a subcomplete dictionary for classification tasks is discussed. A sparse representation describes an SaO2 signal in terms of a linear combination of a few columns of a previously learned dictionary. The SaO2 signals are used in order to predict the occurrence of apnea-hypopnea events. A dictionary is learned by using a statistical method. Then a greedy pursuit algorithm is used in order to find the solution of a linear inverse problem with sparse constraint. The sparse vectors are used as input of a multilayer perceptron neural network. Finally an apnea-hypopnea index is estimated to grade the severity of OSAHS. Different alternatives for exploiting the activations of most discriminative atoms are evaluated. Keywords: sparse representations, inverse problems, apnea-hypopnea 2000 AMS Subject Classification: 21A54 - 55P54 REFERENCES [1] ABDALLAH, S.A. Towards music perception by redundancy reduction and unsupervised learning in probabilistic models. Ph.D. Thesis, Department of Electronic Engineering, King’s College London, (2002). [2] DURÁN -CANTOLLA J. et al Consenso Nacional sobre el síndrome de apneas-hipopneas del sueño, Vol. 41, (2005), pp. 1-110. [3] HYVÄRINEN A. 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As., [email protected] Resumen: En este trabajo se presenta un resultado basado en la estructura definida por la magnitud y localización de los máximos coeficientes wavelet (wavelet máxima) en el contexto del denominado análisis 2-microlocal, que hace viable la estimación numérica de distintos exponentes de regularidad, proporcionando útiles herramientas para las aplicaciones en procesamiento de señales. Palabras clave: singularidades puntuales, análisis 2-microlocal, coeficientes wavelet, wavelet máxima. 2000 AMS Subject Classification: 65T60 - 26A16 - 28D20 - 37M10 REFERENCIAS [1] P. Abry, S. Roux and S. Jaffard, Detecting oscillating singularities in multifractal analysis: Application to hidrodynamic turbulence, ICASSP 2011, IEEE, (2011), 4328–4331. [2] A. Arneodo, E. Bacry, S. Jaffard y J.F. Muzy, Singularity spectrum of multifractal functions involving oscillating singularities, Journal of Fourier Analysis and Application, 4 (2),(1998) 159–174. [3] S. 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Las describe a través de un vector de parámetros β. Bajo este modelo e inspirado en el método del histograma, se definen dos descriptores de textura comparables entre sí: tx (función de β) y prop (función de una imagen). También se definen distancias, entre vectores de parámetros y entre imágenes (según la textura). Algunas propiedades y aplicaciones de los descriptores y distancias propuestos están descriptas en el presente trabajo. Palabras clave: imagen binaria, textura, modelo auto-logístico, distancia, descriptor 2000 AMS Subject Classification: 60J99 - 62P99 REFERENCIAS [1] J. ALVARADO AND J. FERNÁNDEZ, Análisis de textura de imágenes a escala de grises utilizando patrones locales binarios´ (LBP), in Revista Electrónica de la Facultad de Ingeniería Vol. 1 (2012), pp. 1–6. [2] C. BORGES, On the Estimation of Markov Random Field Parameters, in IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence Vol. 21 No. 3 (1999), pp. 0–0. [3] B. CALDER, S. LINNETT AND D. 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Además, se calculan las dimensiones multifractales de regiones caracterizadas por exponentes de Hoder similares, calculando así el espectro multifractal. El espectro multifractal también es calculado estadísticamente y comparado con el obtenido previamente. El resultado de la clasificación es comparado con una clasificación obtenida mediante el uso de una red neuronal. Palabras clave: imágenes satelitales, Multifractalidad, redes neuronales. 2000 AMS Subject Classification: 21A54 - 55P54 REFERENCIAS [1] J.S. GAGNON, S. LOVEJOY, AND D. SCHERTZER, Multifractal earth topography, Nonlin. Processes Geophys., 13 (2006), pp.541-570. [2] F. SCHMITT, D. SCHERTZER, S. LOVEJOY, AND P. MARCHAL, Multifractal analysis of satellite images:toward an automatic segmentation, Proceedings of the International Conference FRACTALS IN ENGINEERING, Arcachon, France (1997). [3] Z. XIAOHUA, C. YUNLONG, AND Y. XIUCHUN, On Fractal Dimensions of Chinas Coastlines, Mathematical Geology, 36 (2004), pp.447461. 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Es un marcado reversible, por lo tanto frágil, de detección ciega (sin necesidad de conocer la imagen original). La capacidad teórica máxima del método es de 0,75 bpp (bits por píxel), aunque la carga útil embebida es menor ya que se precisa almacenar información adicional para lograr la reversibilidad. Mediante este método se puede autenticar la imagen así como embeber resúmenes que permiten asegurar la integridad de la misma o bien, incrustar metadatos. Aunque aplicable a todo tipo de imágenes, es especialmente aconsejable en aquellas con valor legal, médicas, forenses, cartográficas y artísticas. Palabras Clave: watermarking, procesamiento de imágenes, transformada wavelet, algoritmos genéticos, seguridad informática. 2000 AMS Subjects Classification: 68U10 - 94A08 REFERENCIAS [1] I. COX, M. MILLER, J. BLOOM, Digital Watermarking and Fundamentals, Ed. Morgan Kaufmann, Series in Multimedia Information and Systems, 2002. [2] J. 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Nac. de Rosario, Riobamba 245bis, 2000 Rosario, Argentina. [email protected], [email protected] Abstract: The recently introduced semi-quasi-Z-source inverter is a single phase inverter with only two active switches which are controlled complementarily. It can be represented by means of a switched system where each subsystem is neither asymptotically stable nor detectable from the output. This paper provides large-signal stability conditions for the switched model of the inverter connected to any linear dynamic load with strictly positive real admittance operating in Complementary Conduction Mode. The task was performed by means of the natural energy function of the system as the Lyapunov function. It was proved that the inductor currents and the capacitor voltages of the inverter will remain bounded and ultimately bounded, imposing reasonable operating limitations on the switching signal. These results are important for the operation of the inverter under closed-loop control. Keywords: Inverters, Switched model, Stability analysis. REFERENCES [1] D. CAO, S. JIANG, X. YU, AND F.Z. PENG, Low-cost semi-Z-source inverter for single-phase photovoltaic systems., IEEE Trans. on Power Electronics, vol. 26, no. 12, pp. 3514-3523, 2011. [2] H. HAIMOVICH, R.H. MIDDLETON, AND L. DE NICÓLO, Large-signal stability conditions for semi-quasi-Z-source inverters: switched and average models, 52nd IEEE Conf. on Decision and Control, Florence, Italy, pages 5999-6004, 2013. [3] L. DE NICÓLO, H. HAIMOVICH, AND R.H. MIDDLETON., Continuous conduction stability conditions for semi-quasi-Zsource inverters with resistive nonlinear loads, In XV Reunión de Trabajo en Procesamiento de la Información y Control, RPIC., pages 567-572, 2013. [4] H.K. KHALIL, Nonlinear Systems (Third Edition), Prentice Hall, New Jersey, 2002. [5] W. M. WONHAM, Linear multivariable control: a geometric approach.Springer-Verlag, New York, 3rd edition, 1985 NUEVOS INDICADORES PARA EVALUAR LA CALIDAD EN PROCESOS DE IDENTIFICACIÓN DE PARÁMETROS DE SISTEMAS DINÁMICOS Juan F. Giró a,b , Guillermo D. Chiappero a y Alejandro J. Giudici a a Departamento de Estructuras, Facultad de C.E.F.y N., Universidad Nacional de Córdoba, Casilla de Correo 916, 5000 Córdoba, Argentina, [email protected], http://www.portal.efn.uncor.edu b Departamento de Ingeniería en Sistemas de Información, Facultad Regional Córdoba, Universidad Tecnológica Nacional, 5000 Córdoba, Argentina, [email protected], http://www.frc.utn.ar Resumen: Este artículo es la continuación de trabajos anteriores en los que se presentó un procedimiento para la identificación de parámetros de sistemas dinámicos y posteriormente se puso el foco en el análisis y comparación de las distintas técnicas para anticipar la calidad de los valores obtenidos. Aquí se presentan y analizan dos nuevos indicadores, que no requieren valores de referencia, y su desempeño es confrontado con indicadores clásicos y otros surgidos de esta misma línea de investigación. Para facilitar la comparación se utiliza un caso testigo ya empleado con anterioridad, en el que la excitación es provocada por una carga impulsiva. Finalmente se aprovechan los nuevos indicadores y el caso de estudio para procurar una mejor comprensión de problemas que son habituales de los procesos de identificación. Palabras claves: respuesta dinámica de estructuras, identificación de parámetros, evaluación de indicadores. REFERENCIAS [1] R.J. ALLEMANG, The modal assurance criterion (MAC): 20 years of use and abuse, Proceedings of the 20 th International Modal Analysis Conference, Los Angeles, California, USA (2002), pp 397–405. [2] K. ALVIN, A. ROBERSTON, G. REICH AND K. 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MASSA, Límites de aplicación de indicadores de calidad propuestos para la identificación de parámetros de sistemas dinámicos, IV Congreso de Ingeniería Mecánica, CAIM 2014, Resistencia, Chaco. EXTENDED DELAYED AND OSCILLATING FEEDBACK CONTROL REVISITED. A S IMPLE EXTENSION S CHEME S TUDIED. Roberta Hansen* and Graciela A. González*, † * Depto. de Matemática, FIUBA, Universidad de Buenos Aires, Av. Paseo Colón 850, 1063 Buenos Aires, Argentina, [email protected], [email protected], www.fi.uba.ar †Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas, Argentina, www.conicet.gov.ar Abstract: We contrast two simple delayed feedback control laws when applying to stabilize an unstable single orbit of a one-dimensional discrete time nonlinear system. We also propose a novel and simple periodic delayed feedback control and present some stability results. As an application we use it to stabilize a fixed point of the two-folded iterated logistic map. Keywords: feedback control methods, ETDAS, oscillating, two-folded logistic map. 2000 AMS Subject Classification: 37N35 - 93D15 REFERENCES [1] T. HINO, S. YAMAMOTO AND T. USHIO, Stabilization of unstable periodic orbits of chaotic discrete-time systems using prediction-based feedback control, Int. J. Bifur. Chaos., 12, (2002), pp. 439-446. [2] Ö. MoRGÜL, On the stabilization of periodic orbits for discrete time chaotic systems, Phys. Lett. A, 335 (2005), pp. 127-138. [3] E. OTT, C. GREBOGI AND J.A. YORKE, Controlling Chaos, Phys. Rev. Lett., 64 (1990), pp. 11961199. [4] K. PYRAGAS, Continuous control of chaos by self-controlling feedback, Phys. Lett. A, 170 (1992), pp. 421-428. [5] K. PYRAGAS, Control of chaos via an unstable delayed feedback controller, Phys. Rev. Lett. 86 (2001), pp. 22652268. [6] H.G. S CHUSTER AND M.B. S TEMMLER, Control of chaos by oscillating feedback, Phys. Rev. E, 56(6) (1997), pp. 6410-6417. [7] J.E. S OCOLAR, D.W. S UKOV AND D.J. 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Alem 1253, (B8000CPB) Bahía Blanca, ARGENTINA Resumen: En este trabajo se analizan la metodología en el dominio frecuencia (MDF) conjuntamente con la teoría de formas normales (FN) como herramientas para el estudio de bifurcación y degeneraciones de Hopf en ecuaciones diferenciales. Mediante MDF se consiguen aproximaciones muy precisas de las órbitas emergentes y también se pueden determinar bifurcaciones de ciclos con resultados comparables a los que se obtienen con programas como LOCBIF, cuando éstas últimas se encuentran en el rango de aproximación local de las fórmulas. Por medio de las FN, cuya implementación se ve facilitada hoy en día por los sistemas de álgebra computacional, se obtiene en forma directa información cualitativa apreciable para el análisis de estabilidad en el fenómeno analizado. Palabras claves: Ecuaciones diferenciales. Dominio frecuencia. Bifurcación de Hopf. Formas normales. 2000 AMS Subject Classi fication: 34C25 - 37G15 - 41A50 - 47N70 - 70K42 REFERENCIAS [1] Q. BI Y P. YU, Symbolic computation of normal forms for semi-simple cases, Journal of Computational and Applied Mathematics, 102 (1999), pp. 195-220. [2] M. HAN Y P. YU, Normal Forms, Melnikov Functions and Bifurcations of Limit Cycles, Springer, 2012. [3] K. HUSEYIN, Multiple-Parameter Stability Theory and Its Applications, Oxford University Press, Oxford, 1986. [4] G. R. ITOVICH Y J. L. MOIOLA, Double Hopf bifurcation analysis using frequency domain methods, Nonlinear Dynamics, 39 (2005), pp. 235-258. [5] A. I. KHIBNIK, Y. A. KUZNETSOV, V. V. LEVITIN Y E. V. NIKOLAEV, Continuation techniques and interactive software for bifurcation analysis of ODE’s and iterated maps, Physica D, 62 (1993), pp. 360-371. [6] Y. A KUZNETSOV, Elements of Applied Bifurcation Theory, AMS 112, Springer, Nueva York, segunda edición, 1998. [7] A.I. 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BIFURCACIÓN DE HOPF Y EXPLOSIÓN canard EN UN MODELO DE CIRCUITO CON DIODO TÚNEL Ana Torresi †, Guillermo Calandrini †, ♭ y Jorge Moiola♭ †Depto. de Matemática, Universidad Nacional del Sur (8000) Bahía Blanca, Argentina, [email protected] de Inv. en Ing. Eléctrica IIIE (UNS-CONICET) Depto. Ing. Eléctrica y de Computadoras, Universidad Nacional del Sur (8000) Bahía Blanca, Argentina, [email protected], [email protected] ♭ Instituto Resumen: En este trabajo se utilizan dos metodologías que caracterizan la dinámica oscilatoria local de un circuito eléctrico con un diodo túnel. Se determina la bifurcación de ´orbitas periódicas locales con crecimiento suave de la amplitud (bifurcación de Hopf clásica) y la posible existencia de un crecimiento abrupto de la amplitud (explosión canard). Se obtienen condiciones sobre todos los parámetros del sistema para la existencia y la caracterización de las orbitas periódicas locales. En especial, el parámetro que representa la capacitancia del circuito se utiliza para detectar la transición a una dinámica rápida-lenta donde puede aparecer la explosión canard. Palabras clave: oscilaciones, diodo túnel, canard, orbitas periódicas 2000 AMS Subject Classification: 37N35 - 34N99 REFERENCIAS [1] BAER S., Y ERNEUX, T., Hopf Bifurcation to Relaxatios Oscillations, SIAM Journal on Applied Mathematics, 46 5, pp. 721-729, (1986). [2] BENÔIT, E., J. L. DCALLOT, F. DIENER Y M. DIENER, Chasse au canard Collect. Math., 32,37-119, (1981). [3] BRONS, M, M. DESROCHES Y M. KRUPA, Epsilon-free curvature methods for slow-fast Dynamical Systems, INRIA [Research Report] 2013. ¡hal-00832547v2¿). [4] DESROCHES, M. Y M. JEFFREY, canards and curvature: the ”smallness of epsilonïn slow-fast dynamics, Proc. R. Soc, 467, pp. 2404-2421, (2011). [5] FENICHEL, N., Geometric singular perturbation theory for ordinary differential equations, J. Diff. Equ., 31, pp. 53-98, (1979). [6] J. MOIOLA AND G. 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This method can be applied to switching converters having a periodic sequence of active modes, as is the case for most switching converters (e.g. Buck, Boost, Ćuk, Z-Source, semi-quasi-Z-source), even if the duration times of each mode do not form a periodic sequence (i.e. PWM duty cycle is not constant). We also compare this results with convergence rate estimates obtained via standard quadratic Lyapunov function analysis and LMI search. Application of the method is illustrated on a numerical example for the semi-quasi-Z-source converter. Keywords: convergence rates, Lyapunov function, switched systems, switching converters 2000 AMS Subject Classification: 94C05 - 94C05 REFERENCES [1] D. LIBERZON, Switching in systems and control, Boston, MA: Birkhauser, 2003. [2] Z. S UN AND R. SHORTEN, On Convergence Rates of Switched Linear Systems, in Proc. 42nd IEEE Conf. Decision Control, 2003, pp.48004805. [3] Z. S UN AND S. S. 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Philipp*, † *CIFASIS - UNR, Rosario, Argentina - UNICEN, Tandil, Argentina †CONICET, Argentina [email protected], [email protected], [email protected], [email protected] ‡PLADEMA Resumen: en este trabajo consideramos algoritmos de aceleración desarrollados en [5] para la aproximación de la solución a operadores contractivos que se basan en una combinación de los métodos de punto fijo y de Newton. Estos algoritmos aprovechan las ventajas de cada uno de los métodos, a saber la convergencia desde cualquier punto del método de punto fijo y la convergencia cuadrática del método de Newton. Se obtiene de esta manera un algoritmo convergente desde cualquier punto inicial y con mejores tasas de convergencia. Para los operadores de punto fijo asociados a problemas de control óptimo con controles monótonos y horizonte infinito definidos en [6, 7] realizamos implementaciones de los algoritmos de aceleración comparando los resultados con aquellos obtenidos a través del método de punto fijo, corroborando la mejoría en velocidad de convergencia. Palabras clave: algoritmos de aceleración, método de Newton, controles monótonos 2000 AMS Subject Classification: 93C30 - 49J55 - 34A37 REFERENCIAS [1] Bardi M., Capuzzo Dolcetta I., Optimal control and viscosity solutions of Hamilton-Jacobi-Bellman equations, Birkhauser, Boston, 1997. [2] Barron E. N., Viscosity solutions for the monotone control problem, SIAM J. Control Optim., 23(2), 161-171, 1985. [3] Barron E. N., Jensen R., Optimal control problems with no turning back, Journal of Differential Equations, Volume 36, Issue 2, pp. 223-248, 1980. [4] González R. L. V., Sagastizábal C. 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BOUNDS FOR AMPLITUDE-PERIOD OF NONLINEAR OSCILLATORS Andrés García♭, David Fontana♭, Alan Albarracín♭, Horacio DiPrátula♭, † and Eduardo Guillermo♭, † ♭ Departamento de Ingeniería Eléctrica, Universidad Tecnológica Nacional, Facultad Regional Bahía Blanca, 11 de Abril 461, Bahía Blanca, Buenos Aires, Argentina [email protected] †Grupo de Estudio Sobre Energías (GESE), Universidad Tecnológica Nacional, Facultad Regional Bahía Blanca, 11 de Abril 461, Bahía Blanca, Buenos Aires, Argentina Abstract: This paper introduces new bounds for both: the period of a nonlinear oscillator of second order and universal formulas to bound the Amplitude-Period of nonlinear oscillators. In fact, these bounds contain all possible approximations of nonlinear oscillators using linear second order systems. An example of application is presented using a nonlinear oscillator taken from a paper of Ji-Huang He, the bounds show that the real amplitude-frequency relationship is in fact in the middle of them. Finally, some conclusions and future work are presented. Keywords: Nonlinear oscillator, CPWL approximation, optimal control 2000 AMS Subject Classification: 34C05, 34C07, 37C27 REFERENCES [1] E. M. IZHIKEVICH, Dynamical Systems in Neuroscience. The Geometry of Excitability and Bursting, The MIT Press. Cambridge, Massachusetts. London, England, 2007. [2] I. EPSTEIN AND J. POJMAN, An introduction to nonlinear chemical dynamics, Oxford University press, Oxford, 1998. [3] G. TIGAN AND A. ASTOLFI, A note on a piecewise-linear Duffing-type system, International Journal of Bifurcation and Chaos, Vol. 12 (2007), pp. 4425-4429. [4] M. FESANGHARY, T. PIRBODAGHI, M. ASGHARI AND H. SOJOUDI, A new analytical approximation to the Duffingharmonic oscillator, Chaos, Solitons and Fractals, Vol. 42 issue 1 (2009), pp. 571-576. [5] HE JH, A review on some new recently developed nonlinear analytical techniques, Int J Nonlinear Sci Numer Simulat, Vol. 1 issue 1 (2000), pp. 51-70. 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Schwindt‡ †Universidad Nacional de Río Cuarto, Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales, Departamento de Matemática, 5800 - Río Cuarto, Argentina, [email protected] ‡Université d’Orléans, Laboratoire MAPMO, CNRS, UMR 7349, Fédération Denis Poisson, FR 2964, Bâtiment de Mathématiques, BP 6759, 45067 Orléans Cedex 2, France, [email protected] Abstract: This paper deal with optimal control problems for an unsteady Stokes system. We consider a simultaneous distributed-boundary optimal control problem with distributed observation. We prove the existence and uniqueness of an optimal control and we give the first order optimality condition for this problem. We also consider a distributed optimal control problem and a boundary optimal control problem and we obtain estimations between the simultaneous optimal control and the optimal controls of these last problems. Keywords: Optimal control problems, unsteady Stokes equations, optimality conditions. 2000 AMS Subject Classification: 49J20 - 65K10 -76D07 REFERENCES [1] C. M. Gariboldi - D. A. Tarzia, Controles óptimos simultáneos distribuido-frontera en sistemas gobernados por ecuaciones variacionales elípticas, MACI, 4 (2013), 678-681. [2] J. L. Lions, Contrôle optimal de systèmes gouvernés par des équations aux dérivées partielles, Dunod, Paris, 1968. [3] J. L. Lions, Quelques méthodes de résolution des problèmes aux limites non linéaires, Dunod, Gauthier-Villars, Paris, 1969. [4] J. L. Menaldi and D.A. Tarzia, A distributed parabolic control with mixed boundary conditions, Asymptotic Analysis, 52 (2007), 227-241. [5] R. Temam. Navier-Stokes equations and nonlinear functional analysis, Society for Industrial and Applied Mathematics (SIAM), Philadelphia, PA, 1983. A NUMERICAL METHOD FOR A MINIMAX OPTIMAL CONTROL PROBLEM Laura S. Aragone♭, Justina Gianatti♭ and Pablo A. Lotito† ♭OPTyCON, Universidad Nacional de Rosario y CIFASIS-CONICET, [email protected], [email protected] †PLADEMA-UNCPBA, OPTyCON-UNR y CONICET, [email protected] Abstract: We consider a minimax optimal control problem where the objective function is evaluated over a trajectory given by an ordinary differential equation parameterized by the control. We define an associated discrete time optimal control problem and we derive a set of optimality conditions for both problems. One of them allows the design of a convergent algorithm. In addition, we prove that the value of the discrete problem converges to the value of the continuous problem as the norm of the time partition tends to zero. Keywords: minimax optimization, optimality condition, optimal control problem. 2000 AMS Subject Classification: 21A54 - 55P54 REFERENCES [1] BONNANS, J.F., SHAPIRO, A., Perturbation Analysis of Optimization Problems, Springer Verlag, New York, 2000. 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La elección de un simulador microscópico (SUMO) para tal fin se debió a que los modelos macroscópicos usualmente utilizados no reflejan fielmente el comportamiento altamente no lineal de los vehículos cuando existen muchas interacciones entre sí. Este algoritmo es probado en una red urbana con dos intersecciones y dos combinaciones de medidas diferentes. Palabras clave: Estimación de estado, densidad, tráfico urbano, filtro de partículas, SUMO REFERENCIAS [1] Martin Treiber and Dirk Helbing. Reconstructing the spatio-temporal traffic dynamics from stationary detector data. Cooper@ tive Tr@ nsport@ tion Dyn@ mics, 1(3):3–1, 2002. [2] Serge P Hoogendoorn and Piet HL Bovy. State-of-the-art of vehicular traffic flow modelling. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part I: Journal of Systems and Control Engineering, 215(4):283–303, 2001. [3] Yibing Wang and Markos Papageorgiou. Real-time freeway traffic state estimation based on extended kalman filter: a general approach. 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Lotito†‡ †PLADEMA, Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Bueno Aires ‡CONICET Resumen: A la hora de aplicar cualquier política urbana de transporte es muy importante conocer el patrón de movilidad de la población y por lo tanto las matrices Origen Destino que la describen. Los grandes volúmenes de datos arrojados por las nuevas tecnologías permiten obtener información dinámica del comportamiento de sus usuarios. En contraposición con los métodos clásicos de obtención de las matrices O-D el uso de las redes sociales aporta una manera más económica de realizar el estudio y un mayor dinamismo. En el presente trabajo se presenta un enfoque novedoso que permite realizar este estudio a partir de los datos disponibles en Twitter. El enfoque presentado se aplicó a analizar la movilidad diaria de las personas de CABA obteniendo las matrices O-D que la caracterizan y los resultados obtenidos se compararon con estudios previos que se realizaron utilizando otras metodologías comprobando la viabilidad del nuevo enfoque propuesto. Palabras clave: Distribución de viajes, Maximización de la entropía, Matrices Origen Destino, Redes Sociales REFERENCIAS [1] Carme MIRALLES GUASCH. Barcelona, ariel. Ciudad y transporte. El binomio imperfecto, 2002. [2] Ministerio del Interior y Transporte Secretaría de Transporte. Encuesta de movilidad domiciliaria. PTUMA, 2009. [3] N. Ponieman C. Sarraute S. Anapolsky, C. Lang. Exploración y análisis de datos de telefonía celular para estudiar comportamientos de movilidad en la ciudad de buenos aires. XVIII CLATPU, 2014. [4] Twitter4j - a java library for the twitter api. http://twitter4j.org/en/index.html. Sesión 18 Transferencia de Calor y Materia SIMULACIÓN DE LA TRANSFERENCIA DE CALOR EN LOS SOBRECALENTADORES DE UN GENERADOR DE VAPOR DE 350 MW Juan A. Jiménez†, María D. Durán‡, Guillermo Jarquin†‡ † Unidad Académica Profesional Nezahualcóyotl, Universidad Autónoma del Estado de México, Av. Bordo de Xochiaca s/n Col. Benito Juárez, 57000 Cd. Nezahualcóyotl. Edo. De México, [email protected] ‡Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma del Estado de México, Cerro de Coatepec s/n, Ciudad Universitaria C.P. 50100, Toluca, Estado de México, [email protected], www.fi.uaemex.mx †‡, Instituto Politécnico Nacional, SEPI-ESIME-Culhuacan, Av. Santa Ana No. 1000, Edif.2, tercer piso, Colonia San Francisco Culhuacán, Coyoacán, C.P. 04430. México, D.F., [email protected], www.esimecu.ipn.mx Resumen: Se presenta la simulación de la transferencia de calor en los sobrecalentadores de vapor de un generador de vapores de 350 MW, formados por tres bancos de tubos lisos, tipo panel, ubicados en la parte superior del generador de vapor. En dependencia del análisis de la combustión del hogar, se presenta la metodología para determinar la transferencia de calor en los sobrecalentadores; que incluye el cálculo del coeficiente de transferencia de calor total (U) en cada uno de ellos, tomando en consideración los fenómenos de la transferencia de calor por convección y radiación. Para el presente estudio se toma en cuenta las características geométricas de los intercambiadores de calor y la caracterización de los fluidos de trabajo, finalmente se determina la temperatura de salida de los gases de combustión y vapor de la zona de sobrecalentadores empleando el método de efectividad- NTU, con una solución iterativa. Palabras claves: Transferencia de calor, Sobrecalentadores, efectividad -NTU 2000 AMS Subjects Classification: 80A20 REFERENCIAS [1] Comisión Federal de Electricidad (1987) ”Manual del Generador de Vapor”, Central Termoeléctrica Villa de Reyes. México. [2] Polupan Y., Jarquín López G., Jiménez García J., (2008) “Cálculo térmico y modificación de la combustión para el control de NOx en un generador de vapor de 350 MW,” Mecánica Computacional, 27, pp. 637-1648. [3] CKTI.(1973), Cálculo térmico de generador de vapor, Método Normativo. Sankt Petersburg (in Russian). [4] Pysmennyy Ye., Polupan, Y., and Carvajal Mariscal I., 2007, Manual para el cálculo de intercambiadores de calor y bancos de tubos aletados. Reverte, México: [5] Ganapathy, V., 2003, Industrial Boilers and Heat Recovery Steam Generators. CRC Press. U.S.A. [6] Yunus C., Ghajar A., 2010, Heat and Mass Transfer: Fundamentals and Applications, McGrawHill, U.S.A. [7] Began, A., & Kraus A., 2003, Heat transfer Handbook. 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En este trabajo se propone una herramienta que proporcione soporte al diagnóstico del dermatólogo y está compuesto por 4 módulos: Pre-procesamiento, Segmentación, Extracción de Características y Clasificación. En los experimentos se obtuvo 90,28 % de exactitud, 94,64 % de sensibilidad y 75 % de especificidad mostrando que la propuesta es provisoria. Palabras clave: Melanoma, Dermatoscopía, Procesamiento de Imágenes, Clasificación. REFERENCIAS [1] P. Zaballos, C. Carrera, S. Puig, and J.Malvehy. Criterios dermatoscopicos para el diagnóstico del melanoma. Medigraphic, 32, 2004. [2] Parikh and Hitesh. A survey on computer vision based diagnosis for skin lesion detection. International Journal of Engineerng Science and Innovative Technology, 2(2):431–437, 2013. [3] R. Dullak L. Bolla N. Centurion A. Centuri´ on S. Chamorro A. Chaparro F. Chaves P. Ramos, F. Ca´ nete. 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Sin embargo en estos últimos años crece notablemente la cantidad de implementaciones de cuaterniones en diversas disciplinas atraídas por notables ventajas relacionadas con la simplicidad, eficiencia y características algebraicas. Este trabajo detalla su uso en visión robótica para representar rotaciones y compara tiempos de cálculo con otro método tradicionalmente usado para este fin. Palabras claves: rotaciones, cuaterniones, álgebra no conmutativa 2000 AMS Subjects Classification: 21A54 - 55P5T4 REFERENCIAS ANAND, PM RUBESH, GAURAV BAJPAI, VIDHYACHARAN BHASKAR. Real-time symmetric crypto graphy using quaternion julia set. Int J Comp Sci Network Security 9.3, 20-26 (2009). BARCALA J.M., FERNANDEZ J.L., ALBERDI J., JIMENEZ J., LAZARO J.C., NAVARRETE J.J.OLLER J.C. Identification of plastics using wavelets and quaternion numbers, Measurement, Science and Technology, 15. 371 (2004). HEUER, G Y CHACÓN, R. 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L., Barcelona, Spain Clinic Provincial de Barcelona, Barcelona, Spain †Pladema-CONICET, UNICEN, Tandil, Argentina, [email protected] ‡Hospital Abstract: Purpose An important issue during the deployment of flow diverter stents is the change in total length (foreshortening) underwent by the device when is released in the blood vessel from the catheter. The distal end is controlled by the interventionist, but knowing the proximal end of the device is not trivial. Methods Computation of the flow diverter stent when it is deployed is based on the morphological characterization of the blood vessel along with the study of the change of length of small segments of the braided device. Results The method has been applied in real 3D mesh surfaces extracted from Three-Dimensional Rotational Angiography images of real patients. Length estimation varies in the order of 15-30% with respect to the stent specification. Conclusion The described technique could provide useful information for improved endovascular treatment of intracraneal aneurysms in the future. Keywords: Flow diverter, length change, intracranial aneurysms REFERENCES [1] B ERNARDINI, A., LARRABIDE, I., MORALES, H. G., PENNATI, G., PETRINI, L., CITO, S., AND FRANGI, A. F. Influence of different computational approaches for stent deployment on cerebral aneurysm haemodynamics. Interface Focus 1, 3 (2011), 338–348 [2] B ERNARDINI, A., LARRABIDE, I., PETRINI, L., PENNATI, G., FLORE, E., KIM, M., AND FRANGI, A. F. Deployment of self-expandable stents in aneurysmatic cerebral vessels: comparison of different computational approaches for interventional planning. Computer methods in biomechanics and biomedical engineering 15, 3 (2011), 303–11. [3] CHALOUHI, N., TJOUMAKARIS, S., GONZALEZ, L., HASAN, D., PEMA, P., GOULD, G., ROSENWASSER, R., AND P., J. 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D’Amato† †Pladema-CONICET, UNICEN, Tandil, Argentina, [email protected] Abstract: An ultrasound simulator would allow trainees to practice localization and acquisition of ultrasound without the time-constraints. In this work, we show some preliminary results in the simulation of Ultrasound images based on a ray-casting. Preliminary results are shown for a sample CT dataset. Keywords: Flow diverter, length change, intracranial aneurysms REFERENCES [1] CASE, T. D. Ultrasound physics and instrumentation. Surgical Clinics of North America 78, 2 (1998), 197–217. [2] KNUDSON, M. M., AND SISLEY, A. C. Training residents using simulation technology: experience with ultrasound for trauma. Journal of Trauma and Acute Care Surgery 48, 4 (2000), 659–665. [3] KUTTER, O., SHAMS, R., AND NAVAB, N. Visualization and gpu-accelerated simulation of medical ultrasound from ct images. Computer methods and programs in biomedicine 94, 3 (2009), 250–266. [4] SHAMS, R., HARTLEY, R., AND NAVAB, N. 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GUIDEWIRE ARTIFACT TRACKING ON IVUS Lucas Lo Vercio1,2, Javier Dottori1,2, Ignacio Larrabide1,2, Jose Luis D´ıez-Gil3, Mariana del Fresno1,4 and Pablo Lotito1,2 1Pladema, UNICEN, Tandil, Argentina, [email protected], www.pladema.net Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Argentina´ 3Interventional Cardiology Unit, Hospital Universitario Dr. Peset, Valencia, España 4Comision de Investigaciones Científicas de la Prov. de Buenos Aires (CIC-PBA), Argentina 2Consejo Abstract: Intravascular ultrasound (IVUS) allows the visualization of vessel wall tissue and plaque composition. Among others challenges in the computational analysis of IVUS, the retrieved images are rotated on its axis because of the catheter pullback, the tortuosity of the artery and the motion produced by the cardiac activity. The aim of the present work is to track the guidewire artifact present in IVUS images, which can lead to improve existing methods for 3D reconstruction and cardiac activity estimation, among others analysis. A minimum path along a graph that represents the correlation of the IVUS images with the guidewire artifact pattern is used to track the artifact. Keywords: IVUS, guidewire artifact 2000 AMS Subject Classification: 92C55 REFERENCES [1] Bourantas CV, Kourtis IC, Plissiti ME, Fotiadis DI, Katsouras CS, Papafaklis MI, Michalis LK (2005) A method for 3d reconstruction of coronary arteries using biplane angiography and intravascular ultrasound images. Computerized Medical Imaging and Graphics 29(8):597 – 606 [2] Maso Talou G (2013) IVUS images segmentation driven by active contours and spacio-temporal reconstruction of the coronary vessels aided by angiographies. Master’s thesis, LNCC [3] Moreland K (2009) Diverging color maps for scientific visualization. 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Lemos§ , + and R. A. Feijóo *, † *National Laboratory for Scientific Computing (LNCC), 25651-075 Petrópolis, Brazil, [email protected], [email protected] †National Institute of Science and Technology in Medicine Assisted by Scientific Computing (INCT/MACC), 25651-075 Petrópolis, Brazil ‡National Scientific and Technical Research Council (CONICET), Pladema, 7000 Tandil, Argentina §Department of Interventional Cardiology, Heart Institute (InCor), 05403-904 São Paulo, Brazil +Medical School, University of Sao Paulo , 05403-904 São Paulo, Brazil Abstract: The intravascular ultrasound (IVUS) and angiographies (AX) are the gold standard image techniques for plaque assessment and therapeutic catheterization. The combination of these techniques may overcome some of their constraints (reliable volumetric estimations, lession spatial location, spatial plaque distribution, among others) and complement the data extracted from other reconstruction techniques such as CTA or MRI. In this work, we present a methodology to integrate both studies and obtain a detailed geometrical characterization of the coronary vessel leading to fruitful medical analysis for different disease scenarios or patient populations. REFERENCES [1] N. Bruining, C. von Birgelen, P. J. de Feyter, J. Ligthart, W. Li, P. W. Serruys, and J. R. Roelandt, “ECG-gated versus nongated three-dimensional intracoronary ultrasound analysis: implications for volumetric measurements.” Cathet Cardiovasc Diagn, vol. 43, no. 3, pp. 254–60, Mar. 1998. [2] G. D. Maso Talou, I. Larrabide, P. A. Lemos, P. J. Blanco, and R. A. Feijóo, “Decomposition of ivus studies in cardiac phases,” in Proceedings of the 1st Biomedical Signal Analysis Conference. BSA, Florianópolis, Brasil, Mar 2014. [3] K. Krissian, C.-F. Westin, R. Kikinis, and K. G. Vosburgh, “Oriented speckle reducing anisotropic diffusion,” IEEE Transactions on Image Processing, vol. 16, no. 5, pp. 1412–1424, May 2007. [4] G. D. 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Este trabajo propone un método de segmentación que puede combinar distintas formulaciones de contornos activos para llevar a cabo tareas de segmentación múltiples y complejas de manera simultánea, aprovechando la información provista por la interacción de los mismos. Se describe un caso de estudio en imágenes de resonancia magnética para la segmentación de la vejiga y la próstata, obteniendo resultados prometedores. Palabras clave: Contornos Activos, Información de Contexto, Segmentación Múltiple, Imágenes médicas Referencias [1] Toru Abe and Yuki Matsuzawa. A region extraction method using multiple active contour models. In Computer Vision and Pattern Recognition, 2000. Proceedings. IEEE Conference on, volume 1, pages 64–69. IEEE, 2000. [2] Ting Chen and Dimitris Metaxas. A hybrid framework for 3d medical image segmentation. Medical Image Analysis, 9(6):547– 565, 2005. [3] Lee R Dice. Measures of the amount of ecologic association between species. Ecology, 26(3):297–302, 1945. 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Salcedo, Argentina, [email protected], http://ciii.frc.utn.edu.ar/ ‡FaMAF-UNC, CIEM CONICET, Ing Medina Allende s/n, Ciudad Universitaria, CP 5000, Córdoba, Argentina, [email protected] †‡FaMAF-UNC, Ing Medina Allende s/n, Ciudad Universitaria, CP 5000, Córdoba, Argentina, [email protected] ‡‡FaMAF-UNC and CONICET at UTN- Regional Córdoba. Ing. Media Allende s/n, Ciudad Universitaria, CP 5000, Cordoba, Argentina,´ [email protected], http://www.famaf.unc.edu.ar/ flesia/ Resumen: Abordamos el problema de la detección de bordes en imágenes de radar de apertura sintética (SAR). En particular, se propone transformar el problema de la detección de bordes en un problema de segmentación de MAPA binario en el dominio wavelet no diezmada, solucionables mediante Modelos Ocultos de Markov de 1d paralelo, y numéricamente compararlos con varios métodos de prueba de hipótesis no paramétrico que se han propuesto recientemente en la literatura. Nuestros resultados de simulación muestran que el método muestra resultados superiores y es computacionalmente más simple que los métodos existentes. La metodología propuesta fue aplicada a datos reales, obtenidos por un sensor E-SAR sobre los alrededores de Webling, Bavaria, Alemania. Palabras clave: Image analysis, Image processing, Image Segmentation, Edge Detection. 2000 AMS Subject Classification: 62H35, 68U10, 94A08 REFERENCIAS [1] ARGENTI, F.,2011 Fast MAP Despeckling Based on Laplacian-Gaussian Modeling of Wavelet Coefficients, GEOSCIENCE AND REMOTE S ENSING LETTERS, IEEE [2] JOSEF BAUMGARTNER, ANA GEORGINA FLESIA, JAVIER GIMENEZ AND JULIAN PUCHETA, 2013 A new image segmentation framework based on two-dimensional hidden Markov models 1069-2509/14 2014 ? IOS PRESS AND THE AUTHORS. [3] FERNANDEZ-GARCIA, N., MEDINA-CARNICER,R., CARMONA-POYATO, A., MADRID-CUEVAS, F., PRIETOVILLEGAS,M., 2004. 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A multiscale edge detection algorithm based on wavelet domain vector hidden Markov tree model. PATTERN RECOGNITION, 37, 1315-1324 [9] ZHANG, R., OUYANG, W., CHAM, W.K., 2009. Image multi-scale edge detection using 3-D hidden Markov model based on the non-decimated wavelet. PROCEEDING ICIP’09, 2149-2152 DETECCIÓN DE DIENTES EN PACIENTES ODONTOLÓGICOS MEDIANTE EL ANÁLISIS DE IMÁGENES EN TIEMPO REAL César Osimani†, Juan Carlos Ontiveros Neri‡ †Centro de Investigación Aplicada y Desarrollo en Informática y Telecomunicaciones (CIADE-IT) Universidad Blas Pascal, Av. Donato Álvarez 380 - Córdoba - Argentina, [email protected], www.ubp.edu.ar ‡Academia de Ingeniería en Sistemas Computacionales Instituto Tecnológico Superior Zacatecas Occidente, Sombrerete, Zacatecas, México, [email protected] Resumen: Las aplicaciones de realidad aumentada requieren identificar patrones en la imágenes capturadas. Si dichas aplicaciones se desarrollan para ser utilizadas con pacientes odontológicos, es probable que estos patrones sean los dientes o alguna característica de la boca del paciente. En este trabajo se realiza el análisis en tiempo real de las imágenes obtenidas desde una cámara de video para segmentar el rostro de una persona y, posteriormente, detectar la ubicación de los dientes. Se utiliza el espacio de color YCrCb para realizar el histograma de la intensidad (componente de luma Y) y con ello calcular un valor umbral en esta gráfica que permite segmentar la imagen para detectar los dientes del paciente. Palabras claves: Procesamiento de imágenes, histogramas, segmentación REFERENCIAS [1] C. OSIMANI, Análisis y procesamiento de imágenes para la detección del contorno labial en pacientes de odontología, CoNaIISI, 2014. [2] H. A. ROWLEY, S. BALUJA, T. KANADE, Neural network-based face detection, Pattern Analysis and Machine Intelligence, IEEE Transactions on, 1998. [3] M. A. 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Para esta tarea suelen representarse los datos restringidos a cortes o isosuperficies variables. En ese caso se utilizan técnicas de renderizado tipo B-Rep (Boundary Representation) de la superficie discretizada como una malla de elementos triangulares o cuadriláteros. Este trabajo, en cambio, explora las posibilidades de una técnica de “Volume Rendering” que no requiere mallas. Se implementó la técnica conocida como “Ray Casting Volume Rendering” que permite determinar el color o intensidad de cada píxel como una integral discreta de la luminosidad acumulada por el rayo que atraviesa ese píxel y el objeto en estudio. Con esta técnica se logran resultados de calidad y en tiempos aceptables en la medida que se aproveche el paralelismo disponible para el procesamiento en la GPU (Graphic Processing Unit) o placa gráfica. Palabras claves: GPU, Ray Casting, procesamiento paralelo, visualización computacional. REFERENCIAS [1] CHEN, AND G. 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Editoral Addison-Wesley Professional, 8th Edition, Estados Unidos. [8] J. ZINK, M. PETTINEO AND J. HOXLEY (201 1). Practical Rendering and Computation for with Direct3D 11. Editorial CRC Press, 1 st Edition, Estados Unidos. Sesión 20 Minería de Datos LA DIMENSIÓN FRACTAL APLICADA A LA DISCRIMINACIÓN DE VINOS SEGÚN ORIGEN BOTÁNICO Pablo L. Pisano†*,Santiago A. Bortolato†, María F. Silva‡ y Alejandro C. Olivieri† †Departamento de Química Analítica, Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas, Universidad Nacional de Rosario, Instituto de Química Rosario (IQUIR-CONICET), Suipacha 531, Rosario, S2002LRK, Argentina ‡Facultad de Ciencias Agrarias, Universidad Nacional de Cuyo, Instituto de Biología Agrícola de Mendoza (IBAMCONICET), Alte. Brown 500, Chacras de Coria, 5505, Mendoza, Argentina [email protected] Resumen: Se realizó un estudio de vinos argentinos mediante la inyección directa de las muestras sin tratamiento previo en un cromatógrafo líquido acoplado a un detector UV-visible (HPLC-DAD). Los datos recolectados fueron procesados con un nuevo enfoque quimiométrico: determinación de la dimensión fractal de componentes principales o análisis por dimensión fractal (ADF). El objetivo fue comparar la eficiencia del nuevo modelo propuesto para discriminar muestras de vino según el origen botánico respecto del modelo de resolución multivariada de curvas (MCR-ALS) previamente reportado. Los resultados indican que luego del análisis de la dimensión fractal de los datos se mejora la discriminación entre sí de todos los varietales estudiados. Palabras claves: clasificación de vinos, componentes principales, dimensión fractal 2000 AMS Subjects Classification: 21A54 - 55P5T4 REFERENCIAS [1] R.S. 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Jolliffe, Principal component analysis, 2nd ed., Springer, New York, 2002. ANÁLISIS MULTIVARIADO A TRES VÍAS APLICADO A DATOS PROVENIENTES DE ENSAYOS CON DISEÑOS DESBALANCEADOS Andrea Lavalle [†] , Sergio Bramardi [†] y Raquel Defacio [‡] † Facultad de Economía y Administración, Universidad Nacional del Comahue, Buenos Aires 1400,´ Neuquén, Argentina,´ [email protected], [email protected] ‡ Estación Experimental Agropecuaria. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Avenida Frondizi (Ruta 32) km 4,5. (2700) Pergamino. Provincia de Buenos Aires. Argentina, [email protected] Resumen: Resumen: Una de las funciones mas utilizadas para modelar matemáticamente el problema de crecimiento poblacional es la sigmoidal y uno de los problemas asociados consiste en definir los parámetros que la caracterizan. Asimismo, las redes neuronales artificiales constituyen una herramienta confiable para el modelado de fenómenos´ no lineales, en particular, el crecimiento de poblaciones. Generalmente la metodología consiste en encontrar una arquitectura de red óptima que minimice el error de validación y permita realizar estimaciones puntuales confiables del crecimiento en condiciones no medidas empíricamente. La búsqueda de dicha red se basa generalmente en un proceso de prueba y error, en el que se entrenan diferentes redes hasta hallar la que se considere optima bajo algún criterio de minimizacion del error. En este trabajo se propone una metodología para seleccionar una red óptima, basandose en criterios de validación estadística, cuando el problema consiste en modelar fenomenos de crecimiento que responden a una función sigmoidal. Keywords: Análisis de Procrustes Generalizado, Caracterización, Programación 2000 AMS Subject Classification: 62H25 – 62H05 – 62-04 REFERENCES [1] J. GOWER, Generalized Procrustes Analysis, Psychometrika 40(1) (1975), pp. 33-51. [2] J. GOWER AND G. DIJKSTERHUIS, Procrustes Problems, Oxford university Press, UK, 2004. [3] A. LAVALLE, S. BRAMARDI, Propuesta metodologica para la obtención de configuración consenso en ensayos multiambientales incompletos conectados, Actas del II Encuentro Iberoamericano de Biometr´ıa, Vera Cruz, (2009), pp. 205. [4] P. REEB, S. BRAMARDI, R. DEFACIO, Estimación y tratamiento del efecto ambiente y sus interacciones en la caracterización de Recursos Genéticos en un Banco de Germoplasma´ , Actas del I Encuentro Iberoamericano de Biometría, Salamanca, (2007). [5] S. TABA, J. DÍAZ, J. FRANCO, J. CROSSA, Evaluation of Caribbean Maize to develop a core subset, Crop Science 38 (1998), pp. 1378-1386. Sesión 21 Computación de alto desempeño COMPUTING GAUSS HYPERGEOMETRIC FUNCTIONS IN GRAPHICS PROCESSING UNITS Luis Biedma ♭, ‡ and Flavio Colavecchia†, ‡ ♭ Centro de Investigación y Estudios de Matemática, Universidad Nacional de Córdoba, Córdoba, Argentina, [email protected] †División Física Atómica, Molecular y Óptica, Centro Atómico Bariloche, Av. Bustillo 9500, 8400 San Carlos de Bariloche, Argentina, [email protected] ‡Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas, CONICET Abstract: In this work we present a numerical strategy to compute Gauss hypergeometric functions 2F1 in graphics processing units (GPU). Using a straightforward mapping between the variables and the hardware resources, we are able to achieve a throughput of 82.9 million 2F1 functions per second. Keywords: Gauss Hypergeometric function, GPU, 2010 AMS Subject Classification: 65Y05 - 65D20 - 30B70 REFERENCES [1] R. B OUCEKKINE AND J. RUIZ-TAMARIT, Special functions for the study of economic dynamics: The case of the lucas-uzawa model, Journal of Mathematical Economics, 44 (2008), pp. 33 – 54. [2] F. D. COLAVECCHIA, G. GASANEO, AND C. R. GARIBOTTI, Hypergeometric integrals arising in atomic collisions physics, Journal of Mathematical Physics, 38 (1997), p. 6603. [3] M. COLMAN, A. CUYT, AND J. V. 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[10] NVIDIA CORPORATION, NVIDIA CUDA C Programming Guide, August 2014. [11] J. B. S EABORN, Hypergeometric Functions and Their Applications, Springer, New York, 1991. ALGORITMOS CLÁSICOS DE ENCRIPTACIÓN EN PARALELO Juan P. D’Amato†, Virginia Cifuentes† † Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires (UNCPBA) Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Facultad de Ciencias Exactas, Tandil, Argentina, 7000, [email protected], [email protected] Resumen: La cantidad de información que se transmite en Internet continúa creciendo exponencialmente, pero en general, muchos de estos datos no se resguardan adecuadamente: en especial lo que respecta a las imágenes y los videos. Esta información, en general privada, se encuentra accesible desde Internet, y los usuarios no consideran la cantidad de datos que pueden contener. Para proteger estos datos, existen técnicas conocidas de encriptación, ya sea Simétricas (Como DES o AES) o Asimétricas (como RSA). En este trabajo, realizamos una evaluación del costo computacional de utilizar estos algoritmos, pensando su aplicación a la protección de datos multimediales. Realizamos una descripción de la propuesta de su paralelización y realizamos una serie de pruebas de diferentes algoritmos. Palabras claves: encriptación, paralelismo REFERENCIAS [1] M. AL-HUSAINY : A Novel Encryption Method for Image Security, International Journal of Security and Its Applications v. 6:1, pp.1-8 , 2012. [2] J. DAEMEN AND V. RIJMEN: The Design of Rijndael: AES - The Advanced Encryption Standard. Springer-Verlag, ISBN 3-540-42580-2, 2002. [3] M. HELLMAN: AN OVERVIEW OF PUBLIC KEY CRYPTOGRAPHY, IEEE Communications Magazine, pp:42-49 , 2002. [4] K. IWAI , N. NISHIKAWA, T. KUROKAWA: ACCELERATION OF AES ENCRYPTION ON CUDA GPU, INTERNATIONAL JOURNAL OF NETWORKING AND COMPUTING, V. 2:1, PP. 131-145, 2012. [5] D. MCGREW, M. NASLUND K. NORMAN K., R. BLOM, E. CARRARA AND D. 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FERNNDEZ, AND M. ACACIO: A parallel implementation of the 2d wavelet transform using CUDA. Parallel, Distributed, and Network-Based Processing, Euromicro Conference. DOI 10.1109/PDP.2009.40, 2009. [21] W.H. YOUNG, On classes of summable functions and their Fourier series, Proc. Royal Soc. (A)87 (1912), pp. 225-229. [22] J.P. D’Amato , M. Venere Encrypting Encrypting video streams using OpenCL code on-demand, Electronic Journal CLEI, vol.14 pp, 1-12 , 2014. MÉTODO DE OPTIMIZACIÓN PARALELO CON DOBLE JERARQUÍA DE PROCESAMIENTO María Laura Tardivo∗†‡, Paola Caymes Scutari∗†, Germán Bianchini† y Miguel Méndez Garabetti∗† ∗Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) Dpto. de Ingeniería en Sistemas de Información, UTN-FRM, (M5502AJE) Mendoza, Argentina. {pcaymesscutari, gbianchini }.frm.utn.edu.ar - [email protected] ‡Dpto. de Computación. UNRC, (X5804BYA) Río Cuarto, Córdoba, Argentina. [email protected] †LICPaD, Resumen: En este trabajo se presenta un modelo paralelo basado en islas de la metaheurística Evolución Diferencial, que posee dos niveles de jerarquía de comunicación entre procesos. El nivel superior lo constituyen las diferentes islas que se conectan con topología de anillo. El nivel inferior comprende la estructura interna de cada isla, donde cada una de ellas está integrada por un proceso coordinador y subprocesos que realizan la búsqueda sobre un espacio determinado. El modelo alcanza buenos resultados en cuanto a calidad de la aproximación y tiempo de ejecución. Palabras clave: Evolución Diferencial, Métodos de Optimización, Computación de Alto Rendimiento REFERENCIAS [1] E. TALBI, Metaheuristics: From Design to Implementation, JOHN WILEY AND S ONS, 2009. [2] I. OSMAN, Y J. KELLY, Meta-Heuristics: Theory and Applications, S PRINGER, 1996. [3] K. PRICE, R. S TORN Y J. 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Rodrigues† and Pablo Martín Rodríguez† de Ciências Matemáticas e de Computação, Universidade de São Paulo – USP, Campus de São Carlos, Caixa Postal 668, CEP 13560-970, São Carlos, SP, Brazil. ‡Instituto de Matemática, Estatística e Computação Científica, Universidade Estadual de Campinas – UNICAMP, Rua Sérgio Buarque de Holanda 651, CEP 13083-859, Campinas, SP, Brazil. †Instituto Abstract: Traditional mathematical rumor models consider that the information is propagated by pairwise interactions between spreaders and ignorants. Spreaders can become stiflers only after contacting spreaders or stiflers. Here we propose a model that considers the traditional assumptions, but stiflers are active and try to scotch the rumor to the spreaders. An analytical treatment based on the theory of convergence of density dependent Markov chains is developed to analyze how the final proportion of ignorants behaves asymptotically in a finite homogeneously mixing population. Furthermore, regarding the process on a heterogeneous mixing population, we obtain a set of differential equations that describes the time evolution of the probability that an individual is in each state. Keywords: Density Dependent Markov Chain; Rumor Model; Limit Theorem 2000 AMS Subject Classification: 60K35 - 82B31 - 60J28 REFERENCES [1] D. Aldous and W. B. Krebs. The “birth-and-assassination” process. Statist. Probab. Lett., 10(5):427–430, 1990. [2] G. F. Arruda, E. Lebensztayn, F. A. Rodrigues, and P. M. Rodr´ıguez. A process of rumor scotching on finite populations. arXiv:1408.1997, 2014. [3] S. Boccaletti, V. Latora, Y. Moreno, M. Chavez, and D.U. Hwang. Complex networks: Structure and dynamics. Phys. Rep., 424(4):175–308, 2006. [4] C. Bordenave. On the birth-and-assassination process, with an application to scotching a rumor in a network. Electron. J. Probab., 13:no. 66, 2014–2030, 2008. [5] S. N. Ethier and T. G. Kurtz. 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Sesión 23 Posters de Estudiantes de Grado ESTABILIDAD, ESTIMACIÓN Y SIMULACIÓN DE UN MODELO SEIS EN TUBERCULOSIS Francisco Andrés Betancourt Arteaga† y Juan Carlos Castillo Paz‡ †Grupo de Modelación Matemática en Epidemiología (GMME), Universidad del Quindío, Armenia, Quindío, Colombia, [email protected], www.uniquindio.edu.co ‡Grupo de Modelación Matemática en Epidemiología (GMME), Universidad del Quindío, Armenia, Quindío, Colombia, [email protected], www.uniquindio.edu.co Resumen: Se plantea el modelado matemático para la dinámica de la transmisión de la Tuberculosis con un modelo tipo SEIS bajo un sistema de ecuaciones diferenciales no lineales, donde se realiza el análisis de estabilidad y sensibilidad del sistema; posteriormente se realiza la simulación del sistema con parámetros estimados con la técnica de máxima verosimilitud con datos de Tuberculosis de la ciudad de Puebla México; de aquí se estima la serie de tiempo del número básico de reproducción R 0 (NBR) y la fuerza de infección. Palabras clave: Tuberculosis, SEIS, modelado matemático, número básico de reproducción, fuerza de infección. 2000 AMS Subject Classification: 21A54 - 55P54 REFERENCIAS [1] B. M. LUGONES, B. M. RAMREZ, L. A. PICHS, P. E. MIYAR Apuntes históricos sobre la epidemiología, la clínica y la terapéutica de la tuberculosis en el mundo, Revista Cubana de Higiene y Epidemiología, v.45 n.2 Ciudad de la Habana Mayo.ago. 2007. [2] O. A. MONTESINOS LOPEZ´ , C. M. HERNANDEZ´ S UAREZ´ , Modelos matemáticos para enfermedades infecciosas, Salud Publica, Mex 2007; 49:218-226.´ [3] L. PERKO Differential equations and dynamical systems, Tex in applied mathematics 7, New York, Springer, (2000). [4] L. PERKO Differential Equations and Dynamical Systems, Springer - Verlag, (1996). [5] W. H. HERBERT Los modelos epidemiología básica: modelos, las expresiones para R0, Parámetros, Estimación y Aplicaciones, Departamento de Matemáticas Universidad de Iowa 14 Sal´ on Maclean Iowa City, Iowa 52242, EE.UU´ [6] M. L. GOMEZ´ Modelos epidemiológicos en R: el libro Epiestim, Máster Oficial en Estadística Aplicada. Granada, Septiembre de 2012 BÚSQUEDA DE UNA ARQUITECTURA ÓPTIMA EN EL DISEÑO DE UNA RED NEURONAL PARA APROXIMAR UNA FUNCIÓN SIGMOIDAL Santiago Ocampo [ †] , Laura Mayans [ †], Andrea Lavalle [ ‡] y Lisandro Curia [ ‡] † Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional del Comahue, Buenos Aires 1400, Neuquén, Argentina, [email protected], [email protected] ‡ Facultad de Economía y Administración, Universidad Nacional del Comahue, Buenos Aires 1400,´ Neuquén, Argentina, [email protected], [email protected] Resumen: Una de las funciones más utilizadas para modelar matemáticamente el problema de crecimiento poblacional es la sigmoidal y uno de los problemas asociados consiste en definir los parámetros que la caracterizan. Asimismo, las redes neuronales artificiales constituyen una herramienta confiable para el modelado de fenómenos no lineales, en particular, el crecimiento de poblaciones. Generalmente la metodología consiste en encontrar una arquitectura de red óptima que minimice el error de validación y permita realizar estimaciones puntuales confiables del crecimiento en condiciones no medidas empíricamente. La búsqueda de dicha red se basa generalmente en un proceso de prueba y error, en el que se entrenan diferentes redes hasta hallar la que se considere optima bajo algún criterio de minimización del error. En este trabajo se propone una metodología para seleccionar una red optima, basándose en criterios de validacion estadística, cuando el problema consiste en modelar fenómenos de crecimiento que responden a una función sigmoidal. Palabras clave: redes neuronales, simulación, análisis de componentes principales, análisis de la varianza 2000 AMS Subject Classification: 92B20 – 68U20 – 62H25 – 62J10 REFERENCIAS [1] I. BASHEER AND M. HAJMEER. 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MUÑOZ PÉREZ, Modelos Computacionales, http://www.lcc.uma.es/˜munozp/, 2014. [9] THE MATHWORKS. Matlab 7.6 - Neural Network Toolbox, 2008. [10] STATS OFT, INC. Statistica (data analysis software system), version 7.1. www.statsoft.com, 2005. ESTIMACIÓN, ESTABILIDAD, SENSIBILIDAD Y SIMULACIÓN DE UN MODELO SEIS EN TUBERCULOSIS Francisco Andrés Betancourt Arteaga, Juan Carlos Castillo Paz Estudiante licenciatura en matemáticas, universidad del Quindío. Docentes Investigador, universidad del Quindío, Facultad de ciencias Básicas y Tecnologías, Maestría en Biomatemáticas [email protected], [email protected] Resumen: A pesar de los avances tecnológicos, el mejoramiento de la calidad de vida y el mayor acceso a los servicios de salud, la Tuberculosis continúa siendo un gran problema de salud pública a nivel global, con cerca de 9 millones de casos nuevos y más de un millón y medio de muertos cada año. En el año 2006 en Colombia se reportaron 11.122 casos de tuberculosis, de los cuales 10.696 fueron nuevos, para una tasa de incidencia de 24 por 100.000 habitantes. Tanto en Colombia como en el mundo, la coinfección de tuberculosis con el VIH/SIDA, la resistencia a fármacos antituberculosos y en particular, la tuberculosis multidrogorresistente (MDR) no sólo son un obstáculo para el éxito del tratamiento, sino que constituyen un enorme desafío para los sistemas de salud y programas de prevención y control (Social, 2009); La construcción de modelos matemáticos es una de las herramientas utilizadas hoy en día para el estudio de problemas en medicina, biología, fisiología, bioquímica, epidemiología, entre otras áreas del conocimiento; sus objetivos primordiales son describir, explicar y predecir fenómenos y procesos en dichas áreas. Sin embargo, su aplicación se ve limitada con frecuencia por la falta de conocimientos e información acerca de los principios básicos del modelamiento matemático; la construcción de modelos epidemiológicos tipo SI, SIR, SEIR nace como una herramienta fundamental en el estudio determinístico de epidemias (Montesinos-López O. A, HernándezSuárez C. M., 2007); Se plantea el modelado matemático para la dinámica de transmisión de un modelos tipo SEIS bajo un sistema de ecuaciones diferenciales no lineales, donde se realiza el análisis de estabilidad y sensibilidad del sistema; posteriormente se realiza la estimación de parámetros del modelo utilizando la técnica de máxima verosimilitud, utilizando datos de tuberculosis en Puebla - México; de aquí se estima la serie de tiempo del Numero Básico de reproducción R0 y la fuerza de infección; posterior se plantea y analiza el aumento de la carga viral, los tiempos de retardo en desarrollar TUBERCULOSIS y la influencia de la aplicación de controles por prevención a través de la teoría de control óptimo (Muñoz L. A., Colorado T. H., Garcia A. O. M., 2007). Palabras Claves: Tuberculosis, SEIS, Modelado matemático, Número Básico de Reproducción, fuerza de Infección, control óptimo. Referencias Montesinos-López O. A, Hernández-Suárez C. M. (2007). Modelos matemáticos para. Salud Pública, 218-226. Muñoz L. A., Colorado T. H., Garcia A. O. M. (2007). Modelos Biomatemáticos I. Armenia: Ediciones Elizcom Colombia. Social, M. d. (2009). Colombia Libre de Tuberculosis 2010-2015. Bogota. Sesión 24 Posters de Estudiantes de Posgrado B -SPLINES EN EL MÉTODO WAVELET-TAYLOR GALERKIN L. Calderón a, V. Vampa b y M.T. Martín a, c aDepartamento de Matemática, Facultad de Ciencias Exactas, UNLP de Ciencias Básicas, Facultad de Ingeniería, UNLP cInstituto de Física La Plata. IFLP bDepartamento Resumen: Se presenta una extensión del método Wavelet-Taylor Galerkin para la resolución de ecuaciones diferenciales parabólicas, utilizando funciones de escala B-splines y su estructura multirresolución sobre el intervalo, en la´ discretización espacial. Palabras clave: EDP parabólicas, Wavelet-Taylor Galerkin, B-splines 2000 AMS Subject Classification: 21A54 - 55P54 REFERENCIAS [1] B.V.RATHISH KUMAR, MANI MEHRA, A Wavelet-Taylor-Galerkin method for Parabolic and Hyperbolic partial differential equations, Wiley and Sons, 1992. International Journal of Computacional Methods, 2, 1 (2005), pp. 75-97. [2] O.C ZIENKIEWICZ, El Método de los elementos finitos, Vol 2. CIMNE-Mc Graw Hill, 1994. ANÁLISIS MULTIVARIADO A TRES VÍAS APLICADO A DATOS PROVENIENTES DE ENSAYOS CON DISEÑOS DESBALANCEADOS Andrea Lavalle [†], Sergio Bramardi [†] y Raquel Defacio [‡] † Departamento de Estadística, Universidad Nacional del Comahue, Buenos Aires 1400, Neuquén, Argentina, [email protected], [email protected] ‡ Estación Experimental Agropecuaria. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Avenida Frondizi (Ruta 32) km 4,5. Pergamino, Buenos Aires, Argentina, [email protected] Resumen: El Análisis de Procrustes Generalizado es una técnica de Análisis Multivariado a tres modos donde un conjunto de individuos es caracterizados por un conjunto de variables en distintas condiciones, y estas tres vías están totalmente cruzadas. En caracterización de poblaciones de bancos de germoplasma generalmente se cuenta con individuos (testigos) medidos en todos los ambientes ensayados y subconjuntos de poblaciones caracterizadas solamente en algunas de estas condiciones ambientales, originándose estructuras de datos fuertemente desbalanceadas. El algoritmo presentado se basa en realizar un Análisis de Procrustes Generalizado sobre estos individuos comunes considerándose al resto de los individuos de cada condición como suplementarios. La propuesta se ilustra con datos experimentales provenientes de ensayos de evaluación del banco de germoplasma de maíz de la Estación Experimental Agropecuaria INTA Pergamino, a través de un programa desarrollado ad hoc en entorno Matlab. Palabras clave: Análisis de Procrustes Generalizado, Caracterización, Programación 2000 AMS Subject Classification: 62H25 – 62H05 – 62-04 REFERENCIAS [1] J. GOWER, Generalized Procrustes Analysis, Psychometrika, 40(1) (1975), pp. 33-51. [2] J. GOWER AND G. DIJKSTERHUIS, Procrustes Problems, Oxford university Press UK, 2004. [3] A. LAVALLE Y S. BRAMARDI, Propuesta metodológica para la obtención de configuración consenso en ensayos multiambientales incompletos conectados, Libro de Resúmenes y Memoria del II Encuentro Iberoamericano de Biometría, Universidad Veracruzana, (2009). [4] P. REEB, S. BRAMARDI Y R. DEFACIO, Estimación y tratamiento del efecto ambiente y sus interacciones en la caracterizacion de Recursos Genéticos en un Banco de Germoplasma´ , Actas del I Encuentro Iberoamericano de Biometría, Salmanca,(2007). [5] S. TABA, J. D´IAZ, J. FRANCO AND J. CROSSA, Evaluation of Caribbean Maize to develop a core subset, Crop Science 38 (1998), pp. 1378-1386. MÉTODO DE LAPLACE Y CUADRATURA DE GAUSS-HERMITE COMO TÉCNICAS DE APROXIMACIÓN DE LA INTEGRAL EN LA FUNCIÓN DE VEROSIMILITUD DE UN MODELO GENERALIZADO MIXTO Natalia Rubio †, Gustavo Giménez †, Andrea Lavalle †, Christian Giménez ‡ y Raúl Machiavelli †‡ † Departamento de Estadística. Facultad de Economía y Administración, Universidad Nacional del Comahue, Buenos Aires 1400, Neuquén, Argentina,´ [email protected], www.uncoma.edu.ar ‡ Departamento de Teoría de la Computación. Facultad de Informática, Universidad Nacional del Comahue, Buenos Aires 1400, Neuquén, Argentina †‡ Departamento de Cultivos y Ciencias Agroambientales, Universidad de Puerto Rico, Industrial Minillas 170 Carr 174 Bayamón, Puerto Rico, [email protected], http://rmacchiavelli.cca.uprm.edu Resumen: En un modelo lineal generalizado mixto, las estimaciones de máxima verosimilitud de los parámetros, se pueden obtener utilizando el método de Laplace para aproximar las integrales en la función de verosimilitud. Una alternativa a esta técnica de aproximación es el método de la cuadratura de Gauss-Hermite Adaptativa, siendo la misma más precisa pero a la vez computacionalmente m´ as exigente. Los resultados de ambas técnicas se comparan aplicándolos en un modelo generalizado mixto a datos provenientes de la caracterización de distintos grupos funcionales de especies arbóreas en un bosque tropical de Costa Rica. En particular se aplica un modelo lineal generalizado mixto multicategórico para la variable de respuesta ordinal, definida como la clase diamétrica (CD). La misma consta de 3 categorías: CD1 (árboles pequeños), CD2 (árboles medianos) y CD3 (árboles grandes). Con ambas técnicas se obtienen valores similares tanto en las estimaciones como en los errores estándares y en los parámetros de bondad de ajuste, debido a que el modelo solo incluía dos efectos principales con una interacción. No obstante, el tiempo computacional es mayor en la técnica de la Cuadratura de Gauss. Con modelos estadístico de mayores factores esta ultima requiere no sólo mayores recursos computacionales sino que en ocasiones no llega a la convergencia. Palabras clave: modelos lineales generalizados, clases diamétricas, método de Laplace 2000 AMS Subject Classification: 62J12 - 62P12 - 45A05 REFERENCIAS [1] AGRESTI, A, Analysis of Ordinal Categorical Data, John Wiley & Sons, Inc., (2010). 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Maestro López y Cruz Roja Argentina CP 5016. Edificio Ing. Salcedo, Argentina, [email protected], http://ciii.frc.utn.edu.ar/ ‡‡FaMAF-UNC y CONICET en UTN- Regional Córdoba. Ing. Media Allende s/n, Ciudad Universitaria, CP 5000, Córdoba, Argentina,´ [email protected], http://www.famaf.unc.edu.ar/ flesia/ Resumen: La detección de bordes en imágenes de radar de apertura sintética SAR, es un proceso complejo, debido a las diferentes características tanto de las imágenes cuanto del ruido presente en ellas. Es común que para una mejor segmentación se realicen preprocesamientos en las imágenes, tales como erode, dilate, opening y close, los cuales influyen en el resultado final de la detección de bordes. Utilizando el método de segmentación de mapa binario en el dominio wavelet no diezmada, solucionables mediante Modelos Ocultos de Markov de 1D paralelo, comparamos numéricamente los resultados obtenidos con las imágenes originales y las preprocesadas. Palabras clave: análisis de imágenes, procesamiento de imágenes, segmentación de imágenes, detección de bordes. 2000 AMS Subject Classification: 62H35, 68U10, 94A08 REFERENCIAS [1] BAUMGARTNER, J. ; FLESIA, A. G.; GIMENEZ J. AND PUCHETA, J., 2013 A new image segmentation framework based on two-dimensional hidden Markov models 1069-2509/14 2014 ? IOS PRESS AND THE AUTHORS. [2] FERNANDEZ-GARCIA, N., MEDINA-CARNICER,R., CARMONA-POYATO, A., MADRID-CUEVAS, F., PRIETOVILLEGAS,M., 2004. Characterization of empirical discrepancy evaluation measures, PATTERN RECOGNITION LETTERS, 25, 35-47. [3] FLESIA, A. G. ; BAUMGARTNER, J. ; GIMENEZ, J. ; MARTINEZ, J. 2013. Accuracy of MAP segmentation with hidden Potts and Markov mesh prior models via Path Constrained Viterbi Training, Iterated Conditional Modes and Graph Cut based algorithms. ELSEVIER [4] GEMAN, S.,AND GEMAN, D. Stochastic relaxation, Gibbs distributions, and the Bayesian restoration of images. 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Resumen: Las celdas de combustible son dispositivos que permiten obtener energía eléctrica a partir de la energía química contenida ya sea en hidrógeno o en compuestos que lo contengan por ejemplo: metanol o etanol. Debido a su alta eficiencia en la producción de energía, las celdas de combustible son una alternativa altamente viable para proporcionar electricidad a hogares, transporte vehicular o sistemas portátiles. Para caracterizar electroquímicamente el catalizador catódico de una celda de combustible, es decir el electrodo donde se produce la reacción de electroreducción de oxígeno, se utiliza la técnica de electrodo de disco rotante. En este trabajo se presenta un modelo de la reacción de electro-reducción de oxígeno y se simulan las curvas de polarización obtenidas experimentalmente con un catalizador 𝑃𝑡𝐶𝑜/𝐶 sintetizado en el laboratorio. Para el desarrollo del modelo computacional se emplea un mecanismo para la adsorción y posterior electroreducción de oxígeno. Palabras claves: reacción de reducción de oxígeno, modelado, electrodo de disco rotante. 2000 AMS Subjects Classification: 21A54 - 55P5T4 REFERENCIAS [1] ALLEN J. BARD, LARRY R. FAULKNER, ELECTROCHEMICAL METHODS Fundamentals and Application, Second edition, Wiley and Sons, 2001 . [2] M. ASTEAZARAN, S. BENGIÓ, W.E. TRIACA, A.M. CASTRO LUNA. Methanol Tolerant Electrocatalysts for the Oxygen Reduction Reaction. Journal of Applied Electrochemistry. 44 (12), 1271 -1278. doi:10.1007/s10800-014-0748-1, (2014). [3] PAULUS, U., SCHMIDT, T. J., GASTEIGER, H., BEHM, R. J., Oxygen reduction on a high-surface area Pt/Vulcan carbon catalyst: a thin-film rotating ring-disk electrode, Journal of Electroanalytical Chemistry, 495, 134–145 (2001). [4] Q. DONG, S. SANTHANAGOPALAN, AND R. E. WHITE, Simulation of the Oxygen Reduction Reaction at an RDE in 0.5 M H2SO4 Including an Adsorption Mechanism, Journal of The Electrochemical Society, 154 -9-A888-A899.
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