Programación matemática y software

Uso de TICs para la resolución de problemas de dinámica de fluidos en estudios de ingeniería en nivel intermedio

2025-12-03T19:43:47+00:00

Los estudiantes de ingeniería necesitan adquirir una variedad de habilidades duras y blandas mientras asisten a la universidad. Además, para avanzar en su carrera, los estudiantes deben aprender a utilizar eficazmente las tecnologías de la información y la comunicación (TICs) para abordar una variedad de cuestiones de ingeniería. Las hojas de cálculo, normalmente se usadas en Microsoft Excel, se encuentran entre las TICs a las que es más fácil acceder y que son más sencillas de utilizar. Sin embargo, su enseñanza y uso en los cursos de ingeniería en las universidades no ha sido bien desarrollado, y esto frecuentemente se debe a la incapacidad de los profesores para aplicarlo por carecer de la experiencia necesaria. En este documento se demuestra cómo los estudiantes pueden crear un programa en Microsoft Excel que resuelve casos representativos de dinámica de fluidos en un sistema de tuberías estudiado en un nivel universitario intermedio. Algunos ejemplos de estos casos incluyen: potencia de una bomba, diámetro de tubería y cálculo de caudal utilizando la Primera Ley de la Termodinámica. Los estudiantes deben ser capaces de integrar una base de datos robusta con las propiedades y características del material de la tubería y sus accesorios, así como la solución con los cálculos y resultados presentados de manera fácil y directa, para que la aplicación funcione correctamente. Finalmente, los estudiantes pueden usar fácilmente el programa e investigar cómo las variables operativas afectan el flujo de fluido a través de tuberías mediante la integración de complementos de Microsoft Excel y la creación de macros.

Estudio del fenómeno de percolación 2D optimizando bloques de código mediante slices en Python

2026-06-07T15:44:27+00:00

Realizamos dos códigos para analizar el fenómeno de percolación en su dimensión 2D, en el cual uno de ellos se desarrolló de manera clásica utilizando ciclos for para analizar los arreglos bidimensionales, y otra en donde utilizamos sentencias slices de python remplazando bloques de código a una forma tipo slice. Se realizaron varias pruebas para diferentes tamaños de rejilla en de diferentes dimensiones (L) para ambos códigos (con ciclos for y con slices) y se encontró una considerable mejora en la optimización de tiempos cuando se utilizan sentencias slices en comparación a los ciclos for convencionales.

Clasificación Automatizada de Lesiones Cutáneas mediante Redes Neuronales Convolucionales y Filtrado Morfológico de Vellos

2026-06-07T16:05:06+00:00

El descubrimiento y uso de nuevos métodos y técnicas matemática-computacionales permite que los humanos puedan desarrollar herramientas prácticas para facilitar las tareas cotidianas día con día, naturalmente se busca que las áreas de interés más importantes como la salud se beneficien de estas aplicaciones con premura, pero al mismo tiempo con un nivel de precisión adecuado al realizar dichas tareas. El objetivo de este estudio es crear un programa de cómputo que sea capaz de interpretar y sugerir un posible diagnóstico de lesiones pigmentada en la piel a través del análisis de una imagen con un modelo de redes neuronales convolucionales entrenado con la base de datos “HAM10000”. Además, en este trabajo se propone un nuevo filtro de vellos para las imágenes con el fin de evaluar su repercusión en el rendimiento de la clasificación, el filtro se basa en el uso de cambio de canal, transformaciones morfológicas y reconstrucción de la imagen a través del relleno de pixeles faltantes y finalmente surge el diseño de un programa con interfaz de usuario para que los dermatólogos puedan utilizar la herramienta con imágenes dermatoscópicas. El modelo propuesto en este artículo tiene un porcentaje de precisión al momento de ser evaluado del 88.21%.

Detección de Fugas de Agua en Sistemas Domésticos utilizando IoT y Agrupamiento K-Means

2026-06-07T18:41:53+00:00

En este artículo se propone un prototipo de un sistema de detección de fugas de posibles fugas de agua, identificando patrones anormales en los consumos de una casa, lo que podría significar que alguna llave no se cerró o que alguna tubería está rota. Se utilizan varios componentes electrónicos como un medidor de flujo de agua, para detectar el consumo en la vivienda; una placa de desarrollo ESP8266 para enviar los datos de consumo mediante wifi y una computadora que funciona como servidor para almacenar y analizar los datos. Este prototipo almacena en litros por minuto los consumos de agua en una vivienda durante siete días, después se hace un análisis para detectar los momentos en los que normalmente se utiliza el agua. Mediante el algoritmo de agrupamiento k-means, el sistema analiza los datos para detectar anomalías en el flujo de agua y alerta al usuario a través de WhatsApp sobre una posible fuga de agua. El prototipo se probó en distintos escenarios y se demostró que puede detectar los patrones anormales en el consumo y alertar al usuario.

Estudio de confiabilidad en sistemas de estructura general k-out-of-n

2026-06-07T19:35:36+00:00

La confiabilidad se puede entender como una característica de todo artículo, sistema o dispositivo, expresada por la probabilidad de que realice la función para la que fue diseñado en determinadas condiciones y durante un intervalo de tiempo específico, denotada como R(t). En este trabajo se estudiará la forma para medir la confiabilidad de sistemas k-out-of-n cuando se tiene información de la confiabilidad de sus subsistemas o componentes, y se conoce su estructura. Además, se realiza el estudio de confiabilidad de sistemas , los cuales poseen una estructura más general de conexión y se proporcionará un panorama sobre las aplicaciones en la confiabilidad por medio de ejemplos en sistemas de bombeo y cómputo.

Sistema inteligente de monitoreo y adquisición de datos en tiempo real para un intercambiador de calor de tubos concéntricos aplicado a Industria 4.0

2026-06-07T20:41:06+00:00

El presente trabajo muestra el desarrollo de un sistema de control, monitoreo y adquisición de datos (temperatura y flujo volumétrico) de la transferencia de energía en un Intercambiador de Calor de Tubos Concéntricos (ICTC), enfocado en la industria 4.0 (IoT). El sistema integra una Interfaz Gráfica de Usuario (GUI) que permite el monitoreo y adquisición de las variables en tiempo real, así como el control operativo de manera precisa. Esta interfaz facilita una interacción intuitiva con el sistema, mejorando la eficiencia operativa del equipo y reduciendo el control manual. El sistema tiene el propósito académico de proporcionar a los estudiantes del Laboratorio de Operaciones Unitarias (LOU), la oportunidad de operar y analizar el comportamiento del equipo y transferencia de energía en tiempo real.