FRP Investigacion y Desarrollo Tecnologico - Informes de Proyectos
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Item Aplicación de la Descomposición en Valores Singulares en la Compresión de Imágenes Digitales(2024-03-11) Savoie, Luciano; Gaitán, María Mercedes; Klimovsky, ErnestoEn este trabajo abordamos el estudio de un tema de Álgebra Lineal como es la Descomposición en Valores Singulares y su aplicación directa a una tecnología que nos rodea diariamente como son las imágenes digitales. Además de introducir los conceptos matemáticos necesarios, exponemos aquellos relacionados al tratamiento de imágenes digitales. Realizamos simulaciones mediante software y mostramos un ejemplo práctico con el objetivo de facilitar la asimilación de los conceptos. La modelización matemática de las imágenes digitales como matrices las convierte también en una excelente herramienta docente para motivar al estudiante en la profundización del estudio de Álgebra Lineal.Item Estudio de la Representación Módulo-Fase de la Transformada de Fourier en Tiempo Discreto en el Procesamiento Digital de Imágenes(2024-03-11) Savoie, Luciano; Klimovsky, Ernesto; Gaitán, María MercedesAbordamos una propuesta de articulación de contenidos de tres asignaturas (Álgebra y Geometría Analítica, Análisis de Señales y Sistemas y Procesamiento Digital de Imágenes) de la carrera Ingeniería Electrónica de la Facultad Regional Paraná de la Universidad Tecnológica Nacional, en el marco del Proyecto de investigación “Aportes de Matemática aplicada en Ingeniería sustentados en elementos de Álgebra Lineal”, que intenta mostrar a los estudiantes la importancia de los conceptos matemáticos adquiridos en el Ciclo Básico para resolver situaciones concretas de Ingeniería. En este trabajo vinculamos la modelización matemática de las imágenes digitales como matrices, la representación Módulo-Fase de la transformada discreta bidimensional de Fourier y exponemos su aplicación concreta en el Procesamiento Digital de Imágenes. Comenzamos con los conceptos matemáticos necesarios, desarrollados en las asignaturas antes mencionadas, exponemos aquellos relacionados al tratamiento de imágenes digitales, realizamos simulaciones mediante software, mostramos ejemplos prácticos y mencionamos aplicaciones.Item Ortogonalidad de vectores en las comunicaciones : Tecnológia CDMA(2024-03-11) Savoie, Luciano; Gaitán, María Mercedes; Klimovsky, ErnestoEn el Proyecto de investigación “La trascendencia del álgebra lineal en el ciclo superior de ingeniería” algunos trabajos corresponden a Ingeniería Electrónica. Allí, uno de los problemas en las comunicaciones de datos es cómo repartir entre varios usuarios el uso de un único canal de comunicaciones para poder gestionar diversas comunicaciones simultáneamente sin interferencias. Para resolverlo, la tecnología Code Division Multiple Access (CDMA) emplea un esquema de codificación que asigna a cada transmisor un código único, escogido de forma que sea totalmente diferente del resto. El receptor capta las señales emitidas por todos los transmisores al mismo tiempo, pero puede seleccionar la señal de interés si conoce el código empleado. Esto lo consigue usando la ortogonalidad entre vectores, cuyas coordenadas representan los datos a transmitir. Así, aunque el receptor capte señales de distintos usuarios al mismo tiempo, si conoce el código de transmisión del usuario de interés, podrá aislar sus datos de los del resto simplemente realizando el producto escalar de la señal recibida con el código del usuario. Al ser este código ortogonal respecto a todos los demás, el producto aislará la señal deseada y anulará el resto. CDMA se emplea en sistemas de comunicaciones por radio frecuencia, tanto de telefonía móvil (constituye la base de redes 3G) como en transmisión de datos (WiFi) o navegación por satélite (GPS).Item Análisis de patrones polares de micrófonos domésticos para su mejor inclusión de videconferencias(2024-03-11) Cancellieri, L.N.; Savoie, L.E.; Gaitán, M.M.; Klimovsky, E.En el contexto actual de pandemia, las videoconferencias adquirieron notoriedad en diferentes ámbitos de nuestras vidas, tales como: formación académica, trabajo y entrevistas entre otros. Un factor clave en esta forma de comunicarnos es el tipo de micrófono que se emplea. Dispositivos como smartphones, headsets, notebooks y webcams, que poseen micrófonos incorporados, son los más utilizados en los hogares para realizar videochats. Nos planteamos ¿cuál es el más adecuado para esta labor? Pretendiendo responder este interrogante, proponemos un método que permita a los usuarios determinar cuál dispositivo es el indicado para el escenario donde se lo emplea. Aplicamos conceptos matemáticos relacionados al sonido para determinar desde dónde y cómo captan el audio los dispositivos mencionados, empleando un software para estudiar la entrada de ellos. Esto permite clasificarlos y discernir, para qué aplicaciones es conveniente usar los micrófonos ensayados. Como resultado, obtuvimos un procedimiento sencillo mediante un método de selección de micrófonos empleando recursos accesibles. Esto cobra relevancia debido a que estudiantes, docentes y profesionales, contamos con una gran dificultad para adquirir equipos sofisticados. Esta práctica puede emplearse en la carrera Ingeniería Electrónica para la Formación por Competencias señalada en la Propuesta de Estándares de Segunda Generación para la Acreditación de carreras de Ingeniería en la República Argentina (CONFEDI, 2018).Item Encriptación de datos mediante el cifrado de Hill : Recurso didáctico para matrices invertibles(2024-03-11) Cancellieri, Luciano N,; Savoie, Luciano; Gaitán, Mercedes; Klimosvky, ErnestoEl objetivo de este trabajo es presentar un método didáctico complementario en la cátedra Álgebra y Geometría Analítica (AyGA), destinado a estudiantes de Ingeniería Electrónica. Se busca contribuir a generar competencias genéricas de las establecidas por el Consejo Federal de Decanos de Ingeniería (CONFEDI) para un ingeniero. Para la conformación de esta herramienta educativa, se recurre a una aplicación en el campo de la Ingeniería que consta del empleo de Álgebra Lineal para la encriptación de datos, focalizado en la utilización de matrices invertibles. En este desarrollo se incluyen conceptos introductorios de la cátedra Sistemas de Comunicaciones y también se incorporan recursos de software que se desprenden de la cátedra Informática I, lo que permite realizar una articulación interdisciplinar con AyGA. Como resultado, se obtuvo un recurso didáctico para la enseñanza. Se elaboró la resolución analítica de una aplicación práctica y, además, se logró la implementación del algoritmo matemático desarrollado en una aplicación de software. La labor realizada muestra una aplicación del Álgebra Lineal en el área de la Ingeniería, reafirmando la importancia de que el estudiante en el aula adquiera la noción de la relevancia de esta materia en su carrera universitaria.Item Estrategia de articulación de contenidos entre el Ciclo Básico y el Ciclo Superior vinculada al Procesamiento Digital de Imágenes en Ingeniería Electrónica(2024-03-11) Savoie, Luciano Emmanuel; Klimovsky, Ernesto, Ing.;En el marco de una serie de Proyectos de Investigación y Desarrollo realizados por el Grupo de Investigación en la Enseñanza de la Matemática en las Carreras de Ingeniería, cuyo objetivo es destacar los conceptos matemáticos aprendidos en el Ciclo Básico para resolver problemas concretos de ingeniería, se busca aquí rescatar y exponer aquellos trabajos que abordan la articulación de contenidos de dos asignaturas del ciclo básico, Álgebra y Geometría Analítica, yAnálisis de Señales y Sistemas, con una asignatura del ciclo superior, como Procesamiento Digital de Imágenes; todas de la carrera de Ingeniería Electrónica. Se analizan los conceptos matemáticos necesarios, se ilustra cómo se aplican en proyectos de procesamiento de señales bidimensionales, como lo son las imágenes digitales, y se exponen ejemplos. Esto refuerza los saberes adquiridos y las competencias desarrolladas en cada asignatura. También resaltaItem Medición Experimental de la Conductividad en Materiales(2024-03-25) Gorosito, A. R.; Solier Zandomeni, H. M; Cogorno, D; Pralong, S.E.M.; Gieco, L. A.; Carbonell, A. E.En este trabajo se expone la construcción de un dispositivo sencillo que permite elegir los materiales según valor medido del coeficiente de conductividad para el uso de destino. Se presenta un procedimiento para medir el coeficiente de conductividad de diversos materiales usados como probetas de testeo. La experiencia consta de exponer a radiación térmica un determinado material para medirle el coeficiente de conductividad. Esto se hace con una fuente de calor elegida, un foco de 20 W, colocada dentro del habitáculo, con forma de paralelepípedo, recubierto en el interior de material reflectivo. En la parte frontal se coloca la probeta a examinar, a modo de cerramiento de dicho habitáculo. Se hacen mediciones de temperatura a partir del establecimiento de un estado estacionario de flujo de calor entre las paredes de la probeta. Se toman promedios de los últimos registros y se cargan en el software estos resultados para calcular los coeficientes en cuestión. El resultado se valida con publicaciones específicas de distintos autores que tienen en cuenta las condiciones fisicoquímicas de las probetas a estudiar. Se presentan resultados de los ensayos con placas de materiales orgánicos (polietileno expandido y madera) e inorgánicos (vidrio, cerámica y metales). Las experiencias realizadas en el Laboratorio de Termo fluidos de la Facultad Regional Paraná permitieron obtener resultados coherentes con los de la bibliografía. El dispositivo habilito en una próxima etapa a medir coeficientes de conductividad en materiales compuestos que no están disponibles en la bibliografía, caso de aislantes y cerramientos modernos.Item Empiria como movilizador de competencias a partir del tema calor y eficiencia energética(2024-03-25) Gorosito, Alejandro, Mag.; Solier Zandomeni, Hernán; Gieco, Leandro; Marcipar, Leandro; Carbonell, Alicia, Ing.En este trabajo se hace un diagnóstico de situación de la forma tradicional y de los métodos de enseñanza en una Facultad de la carrera de Ingeniería Electromecánica y una propuesta para motivar a los estudiantes a resolver problemas asociados a experiencias de laboratorio o talleres, que movilicen las competencias en la formación desde la perspectiva de docentes y estudiantes. Se presenta una de las experiencias empíricas que pone de manifiesto competencias en abordajes grupales y centradas en los alumnos, generada por la necesidad de resolver un problema concreto cuyo prototipo tuvieron que construir.Item Aprovechamiento de calor de bajas temperaturas y su conversión en energia eléctrica(2024-03-25) Gorosito, Alejandro, Ing.; Solier Zandomeni, Hernán M.; Gieco, Leandro AEste trabajo se presenta en el marco del proyecto de investigación “Análisis de Acumulación de Energía Térmica y sus Aplicaciones” de la UTN Facultad Regional Paraná. Esta propuesta consiste en reutilizar residuos energéticos; en particular, convertir energía térmica, de calor desperdiciado en distintos procesos industriales, en energía eléctrica, para posibles usos dentro de esas plantas. El objetivo es lograr una reducción energética en empresas con alto consumo. Se simula el dispositivo y su implementación como un modelo simple. La metodología experimental consiste en colocar las placas, que funcionan por efecto Seebeck, en este caso celdas Peltier entre dos recipientes metálicos. Uno es la fuente cálida, con fluido calentado por resistencias eléctricas, y otro, con fluido frío para establecer un flujo de calor estacionario que pase por las placas y proporcione la energía necesaria que convierta, parte de ella, en energía eléctrica. Se miden los valores de: temperaturas de fluidos, temperatura de las caras de las placas, corriente, tensión y potencia producida; y se comparan con los suministrados por los fabricantes de las placas. Como resultado, se comprueba que el funcionamiento de las placas tiene baja eficiencia de conversión energética, menor al 5%. Se presenta información cuantitativa sobre la producción de energía eléctrica y la energía térmica necesaria para producirla. Se esperaba un rendimiento energético mayor. Sin embargo, la propuesta es suficientemente buena como para hacer una contribución a la sustentabilidad y al rendimiento global de los procesos. Como conclusión, el dispositivo podría adaptarse para alimentar circuitos eléctricos de bajo consumo en industrias, considerando que tiene fuentes de aprovechamiento continuo, con muy bajo mantenimiento y una vida útil extensa, comparado con otros sistemas de conversión energética existentes en el mercado. A futuro se prevé que componentes, como las celdas Peltier usadas, mejoren su curva de eficiencia, y su viabilidad práctica.Item Análisis de nuevas tecnologías constructivas de paneles solares(2024-03-25) Gorosito, Alejandro, Ing.; Solier Zandomeni, Hernán; Gieco, Leandro; Vicentín, Lucas; Godino, Darío; Carbonell, Alicia, Ing.En este trabajo se proporcionar una descripción exhaustiva del estado actual en el desarrollo y la aplicación de placas fotovoltaicas de películas delgadas a nivel internacional y local. Se utiliza una metodología cualitativa como método de estudio para evaluar e interpretar la información obtenida de diversas fuentes, como registros, memorias y publicaciones en general. El propósito principal es indagar en profundidad las características de estas tecnologías, analizando su potencial como fuentes de energía alternativa, su capacidad para reducir los costos de generación y su impacto en la contaminación ambiental. Estos aspectos son fundamentales para impulsar la transición energética propuesta por leyes nacionales, como la ley Nº 27191/15, que establece un régimen de fomento para el uso de fuentes renovables de energía destinada a la producción de energía eléctrica, y la ley Nº 27424/17, que promueve la generación distribuida de energía renovable integrada a la red eléctrica pública. Según estas leyes, se espera que para el año 2025 las industrias utilicen al menos un 20% de energías renovables en lugar de las energías de origen fósil. Como resultado de este estudio, se presentan los avances en eficiencia a lo largo del tiempo de las placas de célula de silicio cristalino, las células de múltiple unión, las tecnologías de placas ultradelgadas (con un espesor del orden de 0.1 µm) y las tecnologías solares fotovoltaicas emergentes. En conclusión, se demuestra la factibilidad de aplicar estas tecnologías como reemplazo de las placas solares de tecnología existente en el mercado argentino, ofreciendo así una opción viable para la generación de energía limpia y sostenible.