Algoritmo para clasificación automática de anormalidades en mamografías utilizando técnicas de inteligencia artificial y procesamiento digital de imágenes

El Dr. Alberto de Jesús Pastrana Palma es Ingeniero en Sistemas Estratégicos de Información por parte de la Universidad del Anáhuac del Mayab en Mérida México, es Coach Ontológico Profesional por la Asociación Internacional de Coaching (ICF por sus siglas en inglés) ,es Doctor en Ciencias de la Computación por la Universidad de East Anglia en Norwich, Inglaterra con especialidad en visión computarizada y manejo de Inteligencia Artificial, es bilingüe domina el español e inglés. Actualmente es miembro del Sistema Nacional de Investigadores SIN nivel 1, es jefe de la División de Estudios de Posgrado de la Facultad de Contaduría y Administración en la UAQ, Actual Coordinador de Transferencia Tecnológica de la Universidad Autónoma de Querétaro y Docente de la Faculta de Ingeniería y Facultad de Contaduría y Administración de la UAQ, Profesor con Reconocimiento Oficial de Perfil deseable PRODEP de la S.E.P. es Experto en herramientas de Inteligencia Artificial con diversas aplicaciones.

Micro y nanotecnologías para aplicaciones ambientales reales: intentando curar al mundo sin destruirlo en el camino

Si bien las revoluciones industriales tuvieron efectos irreversibles como cambio climático, y extinciones masivas, las nuevas micro y nano-tecnologías permite aprovechar recursos eficientemente, en menor cantidad y aprovechando novedosos efectos no observables a gran escala: Interfases, efecto fotoeléctrico, tensión superficial y confinamiento cuántico son los directores a pequeña escala, mientras que viejos conocidos como la gravedad, fricción y velocidad pierden relevancia. Por mucho tiempo, se consideró a la pequeña escala, tema de estudio para matemáticos y físicos teóricos, pero el desarrollo actual permite aprovechar sistemas confinados a niveles prácticos y rentables. Aunque se cree que las micro y nanotecnologías son solo alcanzables con sistemas de última generación y materias primas extremadamente refinadas, la realidad es que estos sistemas han estado junto al ser humano por siglos: desde coloides, hasta la orfebrería y el sistema inmune. Buscando simplicidad y la eficiencia; persiguiendo ciencia real y derribando burbujas mientras se aprovechan materiales baratos con técnicas de última generación, nuestro grupo de investigación busca llevar el conocimiento teórico a la vida real: nanosensores a partir de residuos sólidos vegetales, catalizadores solares basados en mezclas simpes de metales de transición; aceleración de reacciones en fase acuosa y reutilización de residuos de petróleo son solo algunos de las líneas de investigación.

Predicción del comportamiento hidro-mecánico de suelos no saturados

En este trabajo se modela el fenómeno esfuerzo-deformación del suelo no saturado a través de un modelo bifásico que parte de las ecuaciones gobernantes para geo-materiales y donde se involucran relaciones constitutivas para los componentes mecánico (estado crítico) e hidráulico (Curva de retención de agua-suelo) del suelo. Para ambos componentes, se realiza una formulación matemática de la que se obtiene un modelo matricial compuesto por un conjunto de ecuaciones cuya resolución, parcialmente acoplada se utiliza para dar respuesta al problema de la consolidación de suelos no saturados. El modelo se implementa en el Método del Elemento Finito a partir de una analogía térmica para la obtención de los esfuerzos de succión, los cuales después serán introducidos como esfuerzos residuales en el análisis mecánico de esfuerzo-deformación de un suelo no saturado sujeto a cargas de cimentación y a cambios cíclicos de lluvia y secado. Se obtienen esfuerzos medios, desviadores y deformaciones volumétricas del medio para un periodo de 4 años.

Líneas transversales a conjuntos convexos homotéticos

La teoría de transversales es una rama de las matemáticas con alrededor de 100 años de antigüedad. En sus inicios surgió como una extensión del famoso Teorema de Helly el cuál ha sido la piedra angular de una cuantiosa lista de resultados en la matemática discreta. A pesar de que la Teoría de transversales no surgió a raíz de un problema práctico, en la actualidad, existen problemas prácticos que citan directamente a esta teoría, por ejemplo, el problema de visibilidad en entornos virtuales. El objetivo de esta conferencia es exponer un panorama general de la Teoría de Transversales y presentar los resultados que se han obtenido recientemente en esta área.

Valoración de coincidencia diagnóstica para la determinación de alteraciones dentomaxilofaciales por medio de cefalometría

El objetivo de este trabajo es: comprobar que el grado de coincidencia del trazado del Análisis de Björk Jarabak con un programa cefalo-métrico computarizado (CEF-UAQ) es al menos igual que el del trazado manual; Así como, realizar un análisis de factibilidad financiera y usabilidad del proyecto CEF-UAQ, como software de análisis cefalométrico para la detección de alteraciones dentomaxilofaciales. Se utilizaron radiografías digitales, impresas al 91%, de lateral de cráneo. Los análisis estadísticos fueron realizados con el programa STATA 10.0; Se realiza un análisis de factibilidad financiera del programa como intangible , un análisis del marco legal correspondiente al proyecto, así como un análisis de comparables en el mercado, valor total del proyecto y de usuarios finales Adicionalmente se realizó el modelo de Modelo Black-Scholes-Merton y simulación Montecarlo con 1000 interacciones; para la evaluación de impacto se utiliza un modelo de regresión discontinúa.El desarrollo de CEF-UAQ, se llevó a cabo en lenguaje Java utilizando un Android API Versión 28, que está enfocado en Android 9.0 (Android Pie) pero teniendo aún soporte desde Android 5.0 (Android Lollipop).

La sismicidad en el eje neovolcánico: fuente, atenuación y respuesta de sitio

El estudio del fenómeno sísmico y su relación con la ingeniería civil es un aspecto fundamental en la evaluación del riesgo en zonas urbanas, con el fin de prevenir daños humanos y materiales. Alrededor del mundo, la mayoría de los eventos sísmicos de gran magnitud se originan en las zonas de interacción entre placas tectónicas. El resto de ellos tiene lugar en regiones intra-continentales en las que generalmente se considera un riesgo sísmico bajo, ya que en la memoria colectiva usualmente no se recuerdan incidentes de daños significativos asociados a sismos. Este hecho repercute directamente en las disposiciones marcadas por las normas y reglamentos de construcción. No obstante, en la literatura pueden hallarse diversos ejemplos de eventos sísmicos de magnitud considerable con consecuencias fatales en zonas en las que se ha despreciado su potencial destructivo. El Eje Neo-volcánico, ubicado en el centro de México, es un ejemplo de las zonas que generalmente se han considerado de bajo riesgo, a pesar de los antecedentes históricos y de la proximidad entre fuentes sísmicas potenciales y áreas densamente pobladas. Los resultados de esta investigación permitirán sentar bases para llevar a cabo estudios de riesgo sísmico confiables y precisos en la zona de estudio, así como en regiones con regímenes tectónicos similares.

Sobre la estabilidad en tiempo finito, la homogeneidad local y su aplicación al control continuo en tiempo finito de sistemas mecánicos con entradas acotadas

El control de sistemas tradicionalmente se diseña de forma tal a asegurar la aproximación asintótica de las trayectorias al equilibrio deseado. Sin embargo, existen tareas en donde resulta importante considerar que el objetivo de control formulado sea satisfecho en tiempo finito. Esto ha orientado trabajo de investigación hacia la estructuración de una teoría formal que soporte dichos objetivos, de donde han surgido estudios y técnicas de diseño de control que cumplen los objetivos en tiempo finito sin recurrir a discontinuidades. En esta plática se aborda dicho marco analítico y sus orígenes, así como su relación con la propiedad de homogeneidad con particular  énfasis en una noción recientemente propuesta de homogeneidad local. Se presentará la aplicación de dicha teoría al diseño de una familia de controladores continuos para la estabilización en tiempo finito de sistemas mecánicos con entradas acotadas.

Metodología para mejorar alcances de medición en frecuencia e incertidumbre de impedancias patrón

Actualmente las referencias primarias de medición de impedancia eléctrica tienen impacto en diferentes sectores (Salud, Automotríz, Energético, etc.). La demanda actual exige tener definidos valores de impedancia eléctrica, con la menor incertidumbre posible, en el intervalo de frecuencia de audio. Este proyecto plantea el desarrollo de un puente Digitalmente-Asistido de Relaciones de Impedancia (PDARI), que será parte de la cadena de trazabilidad para definir la magnitud de capacitancia con trazabilidad de efecto Hall cuántico que se define en México, el cual que depende únicamente de la carga del electrón y la constante de Planck; además permite definir el valor de impedancias patrón en el intervalo de frecuencia 50 Hz a 20 kHz. Los PDARI son sistemas de medición no comerciales, de la más alta exactitud, que permiten determinar el valor de impedancias patrón con incertidumbre de hasta 0.01 partes por millón. Se plantea una metodología que permita mejorar los alcances de medición e incetidumbre, al igual que la fiabilidad de los resultados de medición, mediante el desarrollo de referencias de resistencia con respuesta de frecuencia calculable, una mejora en la topología del circuito que define al PDARI convencional, sistemas de generación y adquisición de señales sinusoidales y algoritmos de balance basados en lógica difusa.

Obtención de un biomaterial con porosidad interconectada para su aplicación como implante óseo

Los biomateriales a base de hidroxiapatita (HAp) son estudiados frecuentemente debido a la respuesta favorable que presentan al ser utilizados para la sustitución de tejido óseo. Para que la HAp pueda ser utilizada como reemplazo de tejido óseo humano es importante que tenga una morfología, tamaño y composición química similar a la que muestra estando presente en dicho tejido, obteniendo así una mayor probabilidad de aceptación por parte del organismo receptor. Además, el material de reemplazo óseo debe poseer propiedades mecánicas similares al tejido duro, como elasticidad, resistencia a la comprensión y flexibilidad; de esta forma el individuo que ha recibido un implante de este tipo, podrá llevar a cabo actividades cotidianas comunes. Paralelamente, el material de reemplazo óseo debe ser lo suficientemente poroso para permitir que los fluidos y células encargadas de la regeneración del tejido óseo, puedan llevar a cabo su labor, permitiendo con ello el restablecimiento natural del hueso, y al mismo tiempo que se permita el paso de nutrientes necesarios para sus funciones biológicas. El presente trabajo describe la obtención de un biomaterial que cumpla con estas condiciones.

Redes neuronales diferenciales en aplicaciones biomédicas

Con el incremento del poder de cómputo en los últimos años ha llegado una oleada de desarrollo de algoritmos inteligentes. Un ejemplo de estos algoritmos son las redes neuronales artificiales, las cuales constituyen una de las herramientas más poderosas del aprendizaje de máquina debido a su amplio uso y diversidad de aplicaciones. El objetivo de las redes neuronales ha sido el desarrollar sistemas que aprendan automáticamente, que reconozcan patrones, que predigan comportamientos y que modelen un sistema a partir de conjuntos de información del mismo. En esta plática, revisaremos algunos principios de las redes neuronales artificiales, los tipos de redes más populares que hay y nos adentraremos en la presentación de las Redes Neuronales Diferenciales, Continuas o también conocidas como Dinámicas así como sus aplicaciones en la ingeniería biomédica. 

El problema de Lyusternik

Dados tres círculos en el plano Euclidiano ¿Existirá una figura convexa K que sea rotor de estos tres? En el sentido de que siempre que K cambie de posición es tangente a los tres círculos. En esta plática responderemos esta pregunta, así como variaciones de ella.

Optimización De Parámetros En La Función De Distribución Generalizada De Valores Extremos Tipo I Para Tres Poblaciones Utilizando Búsqueda Armónica

México por su posición geográfica está expuesto anualmente a frentes fríos y ciclones tropicales, registrándose valores extremos atípicos en las series de caudales máximos anuales de sus cauces. Se han desarrollado funciones de distribución de probabilidad mixtas univariadas basadas en la teoría de los valores extremos, las cuales requieren técnicas específicas para determinar sus parámetros. Acorde con el comportamiento de dichas series, se ha explorado el uso de funciones considerando tres poblaciones de caudales máximos anuales en un sitio de mediciones, tratando de establecer su relación con el régimen pluviométrico, las condiciones meteorológicas y geográficas. De acuerdo con la estructura de la Distribución Generalizada de Valores Extremos (GEV), una función de tres poblaciones requiere la definición simultánea de nueve parámetros: tres de localización, tres de escala y tres de probabilidad de ocurrencia. Para tal fin el uso la técnica metaheurística denominada búsqueda armónica permite la precisión del ajuste requerido gracias al proceso de optimización de los parámetros señalados.

Extracción de características de señales EEG por medio de algoritmo de colonia de hormigas

Mejorar el rendimiento de las “Interfaces Computadora Cerebro” (las cuales permiten controlar dispositivos electrónicos por medio de las señales eléctricas del cerebro) por medio de la implementación de algoritmos de inteligencia de enjambre. El pre-procesamiento de señales cerebrales (EEG) para la extracción de características y la detección de eventos es de suma importancia para la mejora de las interfaces cerebrales. La implementación del algoritmo de optimización de colonias de hormigas (ACO) presenta una mejora en la obtención de las características clave de las señales cerebrales y la detección de eventos basados en estímulos visuales. Como modelo de referencia, utilizamos el método de Análisis de Componentes Independientes, que se ha utilizado en investigaciones recientes para la eliminación de datos no relevantes y la detección de datos relevantes de las señales eléctricas del cerebro y también permite la recolección de información en respuesta a un estímulo y separa los señales que se generaron de forma independiente en determinadas zonas del cerebro.