Dissertations / Theses on the topic 'Fallades'

El objetivo de la presente tesis es desarrollar un nuevo método de generación de umbrales adaptativos mediante la obtención de las respuestas temporales máxima y mínima a cada instante de tiempo, denominadas envolventes, a partir del modelo de un sistema con incertidumbre parmétrica de tipo intercalar en los parámetros. El nuevo algoritmo para la generación de envolventes presentado en esta tesis está basado en una ventana temporal deslizante y optimización. Una vez obtenidas las envolventes a partir del nuevo algoritmo de generación, se utilizarán para la detección robusta de fallos en procesos industriales.

La generación de envolventes para su posterior utilización como un umbral adaptativo en un método de detección y diagnóstico de fallo es todavía hoy un problema abierto. Se han propuesto muchos algoritmos para su generación pero ninguno de ellos consigue
garantizar la obtención de las envolventes correctas, entendiendo como correctas aquellas envolventes debidas a la incertidumbre presente en los parámetros del sistema y a la incertidumbre sobre los estados iniciales.

El método de generación de envolventes propuesto en esta tesis consigue generar las envolventes con la precisión deseada y con la incertidumbre acumulada por el proceso de generación de las envolventes acotada.

Los resultados y aportaciones más significativas que se han obtenido en esta tesis se enumeran a continuación:

. Nuevo algoritmo para la generación de envolventes basado en optimización y en el paradigma de las ventanas deslizantes.

. Determinación analítica y mediante simulaciones de la longitud de ventana óptima para obtener unas envolventes correctas.

. Demostración de que el nuevo algoritmo evita los problemas que padecen la mayoría de algoritmos de generación de envolventes: wrapping, multiincidencias, problemas de óptimos locales y el problema de propagación de la incertidumbre.

El tema d'aquesta tesi és el desenvolupament de mètodes de fitació per a una classe de models de confiabilitat basats en cadenes de Markov de temps continu (CMTC) de sistemes tolerants a fallades.

Els sistemes considerats a la tesi es conceptualitzen com formats per components (hardware o software) que fallen i, en el cas de sistemes reparables, són reparats. Els components s'agrupen en classes de forma que els components d'una mateixa classe són indistingibles. Per tant, un component és considerat com a una instància d'una classe de components i el sistema inclou un bag de classes de components definit sobre un cert domini. L'estat no fallada/fallada del sistema es determina a partir de l'estat no fallada/fallada dels components mitjançant una funció d'estructura coherent que s'especifica amb un arbre de fallades amb classes d'esdeveniments bàsics. (Una classe d'esdeveniment bàsic és la fallada d'un component d'una classe de components.)

La classe de models basats en CMTC considerada a la tesi és força àmplia i permet, per exemple, de modelar el fet que un component pot tenir diversos modes de fallada. També permet de modelar fallades de cobertura mitjançant la introducció de components ficticis que no fallen per ells mateixos i als quals es propaguen les fallades d'altres components. En el cas de sistemes reparables, la classe de models considerada admet polítiques de reparació complexes (per exemple, nombre limitat de reparadors, prioritats, inhibició de reparació) així com reparació en grup (reparació simultània de diversos components). Tanmateix, no és possible de modelar la reparació diferida (és a dir, el fet de diferir la reparació d'un component fins que una certa condició es compleixi).

A la tesi es consideren dues mesures de confiabilitat: la no fiabilitat en un instant de temps donat en el cas de sistemes no reparables i la no disponibilitat en règim estacionari en el cas sistemes reparables.

Els mètodes de fitació desenvolupats a la tesi es basen en el concepte de "distància a la fallada", que es defineix com el nombre mínim de components que han de fallar a més dels que ja han fallat per fer que el sistema falli.

A la tesi es desenvolupen quatre mètodes de fitació. El primer mètode dóna fites per a la no fiabilitat de sistemes no reparables emprant distàncies a la fallada exactes. Aquestes distàncies es calculen usant el conjunt de talls mínims de la funció d'estructura del sistema. El conjunt de talls mínims s'obté amb un algorisme desenvolupat a la tesi que obté els talls mínims per a arbres de fallades amb classes d'esdeveniments bàsics. El segon mètode dóna fites per a la no fiabilitat usant fites inferiors per a les distàncies a la fallada. Aquestes fites inferiors s'obtenen analitzant l'arbre de fallades del sistema, no requereixen de conèixer el conjunt de talls mínims i el seu càlcul és poc costós. El tercer mètode dóna fites per a la no disponibilitat en règim estacionari de sistemes reparables emprant distàncies a la fallada exactes. El quart mètode dóna fites per a la no disponibilitat en règim estacionari emprant les fites inferiors per a les distàncies a la fallada.

Finalment, s'il·lustren les prestacions de cada mètode usant diversos exemples. La conclusió és que cada un dels mètodes pot funcionar molt millor que altres mètodes prèviament existents i estendre de forma significativa la complexitat de sistemes tolerants a fallades per als quals és possible de calcular fites ajustades per a la no fiabilitat o la no disponibilitat en règim estacionari.
The subject of this dissertation is the development of bounding methods for a class of continuous-time Markov chain (CTMC) dependability models of fault-tolerant systems.

The systems considered in the dissertation are conceptualized as made up of components (hardware or software) that fail and, for repairable systems, are repaired. Components are grouped into classes, the components of the same class being indistinguishable. Thus, a component is regarded as an instance of some component class and the system includes a bag of component classes defined over a certain domain. The up/down state of the system is determined from the unfailed/failed state of the components through a coherent structure function specified by a fault tree with basic event classes. (A basic event class is the failure of a component of a component class.)

The class of CTMC models considered in the dissertation is quite wide and allows, for instance, to model the fact that a component may have different failure modes. It also allows to model coverage failures by means of introducing fictitious components that do not fail by themselves and to which uncovered failures of other components are propagated. In the case of repairable systems, the considered class of models supports very complex repair policies (e.g., limited repairpersons, priorities, repair preemption) as well as group repair (i.e., simultaneous repair of several components). However, deferred repair (i.e., the deferring of repair until some condition is met) is not allowed.

Two dependability measures are considered in the dissertation: the unreliability at a given time epoch for non-repairable systems and the steady-state unavailability for repairable systems.

The bounding methods developed in the dissertation are based on the concept of "failure distance from a state," which is defined as the minimum number of components that have to fail in addition to those already failed to take the system down.

We develop four bounding methods. The first method gives bounds for the unreliability of non-repairable fault-tolerant systems using (exact) failure distances. Those distances are computed using the set of minimal cuts of the structure function of the system. The set of minimal cuts is obtained using an algorithm developed in the dissertation that obtains the minimal cuts for fault trees with basic event classes. The second method gives bounds for the unreliability using easily computable lower bounds for failure distances. Those lower bounds are obtained analyzing the fault tree of the system and do not require the knowledge of the set of minimal cuts. The third method gives bounds for the steady-state unavailability using (exact) failure distances. The fourth method gives bounds for the steady-state unavailability using the lower bounds for failure distances.

Finally, the performance of each method is illustrated by means of several large examples. We conclude that the methods can outperform significantly previously existing methods and extend significantly the complexity of the fault-tolerant systems for which tight bounds for the unreliability or steady-state unavailability can be computed.

Los dispositivos FPGA persisten como componentes fundamentales para el diseño y evaluación de sistemas electrónicos. En el caso de las FPGAs basadas en memoria SRAM de Xilinx, éstas soportan Reconfigurabilidad Parcial Dinámica (DPR) por medio del Internal Configuration Access Port (ICAP). Este componente físico permite acceder a la memoria de configuración mientras el sistema está operando y por lo tanto la DPR puede ser usada para modificar partes específicas del sistema mientras que el resto sigue funcionando sin ser afectado. La arquitectura del sistema pude ser modificada a nivel de componentes lógicos básicos como Look-Up-Tables (LUTs), o a nivel de bloques más grandes como IPs con lo cual la flexibilidad de los sistemas puede mejorar. Ésta es una gran ventaja especialmente en sistemas críticos, como los aeroespaciales, donde el acceso al sistema para modificar su hardware no es una tarea sencilla. Pero el principal problema que estas FPGAs presentan cuando son utilizadas para aplicaciones críticas es su susceptibilidad a Single Event Upset (SEU) y Multi-bit Upset (MBU) en la memoria de configuración. Éste es un factor limitante que debe ser considerado para evitar malfuncionamiento del hardware implementado. Esta tesis está enfocada en usar DPR como un mecanismo para: i) mejorar la flexibilidad del hardware, ii) emular fallos de forma precisa en diseños ASIC mapeados en FPGAs y iii) mejorar la tolerancia a fallos acumulados o múltiples en la memoria de configuración de circuitos con Triple Redundancia Modular (TMR). Este trabajo aborda estos aspectos considerando como figura de mérito fundamental la velocidad de ejecución de las tareas. Por lo tanto uno de los principales objetivos es acelerar las tareas relacionadas con DPR. En primer lugar un controlador hardware para el ICAP fue diseñado: AC_ICAP. Éste además de soportar lectura y escritura de frames, manejo de bitstreams parciales desde memoria flash y memoria interna de la FPGA, también permite DPR de alta velocidad a nivel de LUTs sin necesidad de bitstreams parciales previamente generados. Esta última característica es posible gracias a ingeniería inversa en el bitstream con la cual se puede ejecutar DPR de LUTs individuales en menos de 5 μs. Ésto representa una mejora en tiempo de reconfiguración de más de 380 veces comparado con el controlador XPS_HWICAP de Xilinx En segundo lugar, la DPR a nivel de LUTs es utilizada en la emulación de fallos para evaluar circuitos ASIC mapeados en FPGAs. Para ello se diseña un CAD que incluye un traductor de la descripción ASIC a una descripción basada en LUTs para ser implementada en FPGAs, generación de diccionarios de fallos y extracción de patrones de prueba. Una plataforma hardware usa el listado de fallos y aprovecha la DPR de la FPGA para la inyección precisa de fallos seguida de la aplicación de los patrones de test para analizar los efectos de los fallos en el circuito. Finalmente la DPR es utilizada para mejorar la tolerancia a fallos de circuitos TMR implementados en FPGAs basados en memoria SRAM. En estos dispositivos la acumulación de fallos en la memoria de configuración puede generar fallos en las réplicas TMR. Por lo tanto la rápida detección y corrección de fallos sin detener el sistema es un requerimiento que se debe cumplir cuando se usan estas FPGAs en la implementación de sistemas críticos. Para ello se insertan detectores de errores de tipo XNOR que convergen en componentes carry-chain de la FPGA y además cada dominio es aislado en áreas diferentes del dispositivo para los cuales se extraen bitstreams parciales. Éstos son utilizados para corregir los fallos cuando los detectores son activados.
Field Programmable Gate Array (FPGA) devices persist as fundamental components in the design and evaluation of electronic systems. They are continuously reported as final implementation platforms rather than only prototype elements. The inherent reconfigurable characteristics that FPGAs offer are one of the most important advantages in the actual hardware implementation and redesign of systems. In the case of Xilinx SRAM-based FPGAs they support Dynamic Partial Reconfiguration (DPR) by means of the Internal Configuration Access Port (ICAP). This hardwired element allows the configuration memory to be accessed at run time. DPR can then be used to change specific parts of the system while the rest continues to operate with no affection in its computations. Therefore the architecture of the system can be modified at the level of basic logic components such as Look-Up-Tables (LUTs), or bigger blocks such as IP cores, and in this way more flexible systems can be designed. It is a great advantage especially in critical and aerospace applications where the access to the system to re-design the hardware is not a trivial task. But on the other hand, the main problem these FPGAs present when used for critical applications is their sensitivity to Single Event Upset (SEU) and Multi-bit Upset (MBU) in the configuration memory. It is a limiting factor that must be considered to avoid misbehavior of the implemented hardware. This thesis is focused on using DPR as a mechanism to: i) improve hardware flexibility, ii) emulate faults on ASIC designs mapped in FPGAs and iii) improve tolerance to accumulated or multiple faults in the configuration memory of Triple Modular Redundancy (TMR) circuits. This work addresses the three challenges considering as one of the most relevant figures of merit the speed at which the tasks can be performed. It is therefore one of the main objectives we consider: the speed-up of DPR related tasks. In the first place we developed a new high speed ICAP controller, named AC_ICAP, completely implemented in hardware. In addition to similar solutions to accelerate the management of partial bitstreams and frames, AC_ICAP also supports DPR of LUTs without requiring pre-computed partial bitstreams. This last characteristic was possible by performing reverse engineering on the bitstream. This allows DPR of single LUTs in Virtex-5 devices to be performed in less than 5 μs which implies a speed-up of more than 380x compared to the Xilinx XPS_HWICAP controller. In the second place, the fine grain DPR obtained with the utilization of the AC_ICAP is used in the emulation of faults to test ASIC circuits implemented in FPGAs. It is achieved by designing a CAD flow that includes a custom technology mapping of the ASIC net-list to LUT-level FPGA net-list, the creation of fault dictionaries and the extraction of test patterns. A hardware platform takes the fault list and leverages the partial reconfiguration capabilities of the FPGA for fault injection followed by application of test patterns for fault analysis purposes. Finally, we use DPR to improve the fault tolerance of TMR circuits implemented in SRAM-based FPGAs. In these devices the accumulation of faults in the configuration memory can cause the TMR replicas to fail. Therefore fast detection and correction of faults without stopping the system is a required constraint when these FPGAs in the implementation of critical systems. This is carried out by inserting flag error detector based on XNOR and carry-chain components, isolating and constraining the three domains to known areas and extracting partial bitstreams for each domain. The latter are used to correct faults when the flags are activated.

This thesis proposes a formalism to analyse and automatically exploit sequences of events, which are related with faults occurred in power distribution networks and are recorded by power quality monitors at substations. This formalism allows to find dependencies or relationships among events, looking for meaningful patterns. Once those patterns are found, they can be used to better describe fault situations and their temporal evolution or can be also useful to predict future failures by recognising the events that match the early stages of a pattern.
En aquesta tesi es proposa un formalisme per analitzar conjunts de dades d'esdeveniments relacionats amb les fallades que es produeixen en les xarxes de distribució elèctrica, i explotar automàticament seqüències d'esdeveniments registrats pels monitors de qualitat d'ona instal•lats en substacions. Aquest formalisme permet cercar dependencies o relacions entre esdeveniments per trobar patrons significatius. Quan els patrons es troben, es poden utilitzar per descriure millor les situacions de fallada i la seva evolució. Els patrons també poden ser útils per a predir fallades futures mitjançant el reconeixement dels successos que coincideixin amb les primeres etapes d'un patró.

El control en temps real de xarxes de clavegueram (RTC) desenvolupa un paper fonamental dins de la gestió dels recursos hídrics relacionats amb el cicle urbà de l'aigua i, en general, amb el seu cicle natural. Un adequat disseny de control per a xarxes de clavegueram evita impactes mediambientals negatius originats per inundacions i/o alta pol·lució producte de condicions meteorològiques xtremes. No obstant, s'ha de tenir en compte que aquestes xarxes, a més de la seva grandària i quantitat de variables i instrumentació, són sistemes rics en dinàmiques complexes i altament no lineals. Aquest fet, unit a les condicions atmosfèriques extremes, fan necessari utilitzar una estratègia de control capaç¸ de suportar totes aquestes condicions. En aquest sentit, dins del camp del (RTC) de xarxes de clavegueram es destaquen les estratègies de control predictiu basat en model (MPC), les quals són alternatives adequades per al control de configuracions multivariable i de gran escala, aplicades com estratègies de control global del sistema. A m´es, permeten optimitzar la resposta del sistema tenint en compte diversos índexs de rendiment (control multiobjectiu).
Aquesta tesi s'enfoca en el disseny de controladors MPC per a xarxes de clavegueram considerant diverses metodologies de modelat. Addicionalment, analitza les situacions en les quals es presenten fallades als actuadors de la xarxa, proposant estratègies per a mantenir la resposta del sistema amb la menor degradació possible dels objectius de control, malgrat la presència de la fallada. En la primera part s'introdueixen els conceptes principals dels temes a tractar en la tesi: xarxes de clavegueram, MPC i tolerància a fallades. Seguidament, es presenta la tècnica de modelat utilitzada per a definir el model d'una xarxa de clavegueram. Finalment, es presenta i descriu el cas d'aplicació en la tesi: la xarxa de clavegueram de Barcelona (Espanya).
La segona part es centra en dissenyar controladors MPC per al cas d'estudi. S'han considerat dos tipus de model de xarxa: (i) un model lineal, el qual aproxima els comportaments no lineals de la xarxa, donant origen a estratègies MPC lineals amb les seves conegudes avantatges de l'optimització convexa i escalabilitat; i (ii) un model híbrid, el qual inclou les dinàmiques de commutació més representatives d'una xarxa de clavegueram com són els sobreeixidors.
En aquest últim cas es proposa una nova etodologia de modelat híbrid per a xarxes de clavegueram i es dissenyen estratègies de control predictives basades en aquests models (HMPC), les quals calculen lleis de control globalment òptimes. Addicionalment, es proposa una estratègia de relaxació del problema d'optimització discreta per a evitar els grans temps de còmput requerits per a calcular la llei de control HMPC.
Finalment, la tercera part de la tesi s'encarrega d'estudiar les capacitats de tolerància a fallades en actuadors de llaços de control MPC. En el cas de xarxes de clavegueram, la tesi considera fallades en les comportes de derivació i de retenció d'aigües residuals. A més, es proposa un modelat híbrid per a fallades que faci que el problema d'optimització associat no perdi la seva convexitat. Així, es proposen dos estratègies de HMPC tolerant a fallades (FTMPC): l'estratègia activa, la qual utilitza les avantatges d'una arquitectura de control tolerant a fallades (FTC), i l'estratègia passiva, la qual només depèn de la robustesa intrínseca de les tècniques de control MPC. Com a extensió a l'estudi de tolerància a fallades, es proposa una avaluació d'admissibilitat per a configuracions d'actuadors en fallada agafant com a referència la degradació dels objectius de control. El m-etode, basat en satisfacció de restriccions, permet avaluar l'admissibilitat d'una configuració d'actuadors en fallada i, en cas de no ser admesa, evitaria el procés de resoldre un problema d'optimització amb un alt cost computacional.
Paraules clau: control predictiu basat en model, sistemes de clavegueram, sistemes híbrids, MLD, control tolerant a fallades, satisfacció de restriccions.
El control en tiempo real de redes de alcantarillado (RTC) desempeña un papel fundamental dentro de la gestión de los recursos hídricos relacionados con el ciclo urbano del agua y, en general, con su ciclo natural. Un adecuado diseño de control para de redes de alcantarillado evita impactos medioambientales negativos originados por inundaciones y/o alta polución producto de condiciones meteorológicas extremas. Sin embargo, se debe tener en cuenta que estas redes, además de su gran tamaño y cantidad de variables e instrumentación, son sistemas ricos en dinámicas complejas y altamente no lineales. Este hecho, unido a unas condiciones atmosféricas extremas, hace necesario utilizar una estrategia de control capaz de soportar todas estas condiciones. En este sentido, dentro del campo del RTC de redes de alcantarillado se destacan las estrategias de control predictivo basadas en modelo (MPC), las cuales son alternativas adecuadas para el control de configuraciones multivariable y de gran escala, aplicadas como estrategias de control global del sistema. Además, permiten optimizar el desempeño del sistema teniendo en cuenta diversos índices de rendimiento (control multiobjetivo).
Esta tesis se enfoca en el diseño de controladores MPC para redes de alcantarillado considerando diversas metodologías de modelado. Adicionalmente, analiza las situaciones en las cuales se presentan fallos en los actuadores de la red, proponiendo estrategias para mantener el desempeño del sistema y evitando la degradación de los objetivos de control a pesar de la presencia del fallo. En la primera parte se introducen los conceptos principales de los temas a tratar en la tesis: redes de alcantarillado, MPC y tolerancia a fallos. Además, se presenta la técnica de modelado utilizada para definir el modelo de una red de alcantarillado. Finalmente, se presenta y describe el caso de aplicación considerado en la tesis: la red de alcantarillado de Barcelona (España).
La segunda parte se centra en diseñar controladores MPC para el caso de estudio. Dos tipos de modelo de la red son considerados: (i) un modelo lineal, el cual aproxima los comportamientos no lineales de la red, dando origen a estrategias MPC lineales con sus conocidas ventajas de optimización convexa y escalabilidad; y (ii) un modelo híbrido, el cual incluye las dinámicas de conmutación más representativas de una red de alcantarillado como lo son los rebosaderos. En este último caso se propone una nueva metodología de modelado híbrido para redes de alcantarillado y se diseñan estrategias de control predictivas basadas en estos modelos (HMPC), las cuales calculan leyes de control globalmente óptimas. Adicionalmente se propone una estrategia de relajación del problema de optimización discreto para evitar los grandes tiempos de cálculo que pudieran ser requeridos al obtener la ley de control HMPC.
Finalmente, la tercera parte de la tesis se ocupa de estudiar las capacidades de tolerancia a fallos en actuadores de lazos de control MPC. En el caso de redes de alcantarillado, la tesis considera fallos en las compuertas de derivación y de retención de aguas residuales. De igual manera, se propone un modelado híbrido para los fallos que haga que el problema de optimización asociado no pierda su convexidad. Así, se proponen dos estrategias de HMPC tolerante a fallos (FTMPC): la estrategia activa, la cual utiliza las ventajas de una arquitectura de control tolerante a fallos (FTC), y la estrategia pasiva, la cual sólo depende de la robustez intrínseca de las técnicas de control MPC. Como extensión al estudio de tolerancia a fallos, se propone una evaluación de admisibilidad para configuraciones de actuadores en fallo tomando como referencia la degradación de los objetivos de control. El método, basado en satisfacción de restricciones, permite evaluar la admisibilidad de una configuración de actuadores en fallo y, en caso de no ser admitida, evitaría el proceso de resolver un problema de optimización con un alto coste computacional.
Palabras clave: control predictivo basado en modelo, sistemas de alcantarillado, sistemas híbridos, MLD, control tolerante a fallos, satisfacción de restricciones.
Real time control (RTC) of sewer networks plays a fundamental role in the management of hydrological systems, both in the urban water cycle, as well as in the natural water cycle. An adequate design of control systems for sewer networks can prevent the negative impact on the environment that Combined Sewer Overflow (CSO) as well as preventing flooding within city limits when extreme weather conditions occur. However, sewer networks are large scale systems with many variables, complex dynamics and strong nonlinear behaviour. Any control strategy applied should be capable of handling these challenging requirements. Within the field of RTC of sewer networks for global network control, the Model Predictive Control (MPC) strategy stands out due to its ability to handle large scale, nonlinear and multivariable systems. Furthermore, this strategy allows performance optimization, taking into account several control objectives simultaneously.
This thesis is devoted to the design of MPC controllers for sewer networks, as well as the complementary modelling methodologies. Furthermore, scenarios where actuator faults occur are specially considered and strategies to maintain performance or at least minimizing its degradation in presence of faults are proposed. In the first part of this thesis, the basic concepts are introduced: sewer networks, MPC and fault tolerant control. In addition, the modelling methodologies used to describe such systems are presented. Finally the case study of this thesis is described: the sewer network of the city of Barcelona (Spain). The second part of this thesis is centered on the design of MPC controllers for the proposed case study. Two types of models are considered: (i) a linear model whose corresponding MPC strategy is known for its advantages such as convexity of the optimization problem and existing pro of sofstability, and (ii) a hybrid model which allows the inclusion of state dependent hybrid dynamics such as weirs. In the latter case, a new hybrid modelling methodology is introduced and hybrid model predictive control (HMPC) strategies based on these models are designed. Furthermore, strategies to relax the optimization problem are introduced to reduce calculation time required for the HMPC control law.
Finally, the third part of this thesis is devoted to study the fault tolerance capabilities of MPC controllers. Actuator faults in retention and redirection gates are considered. Additionally, hybrid modelling techniques are presented for faults which, in the linear case, can not be treated without loosing convexity of the related optimization problem. Two fault tolerant HMPC strategies are compared: the active strategy, which uses the information from a diagnosis system to maintain control performance, and the passive strategy which only relies on the intrinsic robustness of the MPC control law. As an extension to the study of fault tolerance, the admissibility of faulty actuator configurations is analyzed with regard to the degradation of control objectives. The method, which is based on constraint satisfaction, allows the admissibility evaluation of actuator fault configurations, which avoids the process of solving the optimization problem with its related high computational cost.
Keywords: MPC, sewer networks, hybrid systems, MLD, fault tolerant control, constraints satisfaction.

Network science has significantly advanced in the last decade, providing insights into the underlying structure and dynamics of complex networks. Critical infrastructures such as telecommunication networks play a pivotal role in ensuring the smooth functioning of modern day living. These networks have to constantly deal with failures of their components. In multiple failure scenarios, where traditional protection and restoration schemes are not suitable because of the quantity of resources that would be required, the concept of robustness is used in order to quantify just how good a network is under such a large-scale failure scenario. The aim of this thesis is to, firstly, investigate the current challenges that might lead to multiple failure scenarios of present day networks and, secondly, to propose novel metrics able to quantify the network robustness.
La ciència de les xarxes (o network science) ha avançat significativament en l'última dècada, proporcionant coneixement sobre l'estructura subjacent i la dinàmica de les xarxes complexes (o complex networks). Infraestructures crítiques com xarxes de telecomunicacions, juguen un paper fonamental per garantir el bon funcionament de la vida moderna. Aquestes xarxes han de lidiar constantment amb fallades dels seus components. En escenaris de fallades múltiples, on els esquemes de protecció i restauració tradicionals no són adequats degut a la gran quantitat de recursos que serien necessaris, el concepte de robustesa (o robustness) s'utilitza per tal de quantificar com de bona és una xarxa quan es produeix una fallada a gran escala. L'objectiu d'aquesta tesi és, en primer lloc, investigar les amenaces actuals de les xarxes d'avui en dia que poden portar a escenaris de fallades múltiples i, en segon lloc, proposar nous indicadors capaços de quantificar la robustesa d'aquestes xarxes.

Most of transportation networks interacts with other to support our modern society way of life. The proper performance of interdependent networks depends on the normal operation of the networks that are interconnected. The aim of this thesis is to measure and analyze the robustness of different interdependent networks models under large-scale failures and, in particular, to consider interdependent networks where at least one of the networks is a telecommunication network. Both, the effects of different network models and the dynamic process of failure propagation between networks are considered. New interconnection strategies are proposed to improve the robustness of the interconnected networks by analyzing the vulnerability of networks to failures and targeted attacks. Moreover, an enhanced region-based interconnection model is proposed by considering a limit to the number of interlinks between the interconnected nodes.
La mayoría de redes de transporte interactúan con otras para para soportar el modo de vida de la sociedad moderna. En las redes interdependientes, el correcto funcionamiento depende de la operación normal de las redes que están interconectadas. El objetivo de esta tesis es medir y analizar la robustez de diferentes modelos de redes interdependientes bajo fallas de gran escala y, en particular, considerar redes interdependientes donde al menos una de las redes es una red de telecomunicaciones. Los efectos de diferentes modelos de red y procesos dinámicos de propagación de fallos entre redes son considerados. Nuevas estrategias de interconexión son propuestas para mejorar la robustez de las redes interconectadas mediante el análisis de la vulnerabilidad de las redes a fallas y ataques dirigidos. Además, se propone un modelo mejorado para la interconexión basada en regiones considerando un límite para el número de enlaces de interconexión entre las redes interconectadas

Les noves tecnologies a la xarxa ens permeten transportar, cada cop més, grans volums d' informació i trànsit de xarxa amb diferents nivells de prioritat. En aquest escenari, on s'ofereix una millor qualitat de servei, les conseqüències d'una fallada en un enllaç o en un node esdevenen més importants.
Multiprotocol Lavel Switching (MPLS), juntament amb l'extensió a MPLS generalitzat (GMPLS), proporcionen mecanismes ràpids de recuperació de fallada establint camins, Label Switch Path (LSPs), redundants per ser utilitzats com a camins alternatius. En cas de fallada podrem utilitzar aquests camins per redireccionar el trànsit.
El principal objectiu d'aquesta tesi ha estat millorar alguns dels actuals mecanismes de recuperació de fallades MPLS/GMPLS, amb l'objectiu de suportar els requeriments de protecció dels serveis proporcionats per la nova Internet. Per tal de fer aquesta avaluació s'han tingut en compte alguns paràmetres de qualitat de protecció com els temps de recuperació de fallada, les pèrdues de paquets o el consum de recursos.
En aquesta tesi presentem una completa revisió i comparació dels principals mètodes de recuperació de fallada basats en MPLS. Aquest anàlisi inclou els mètodes de protecció del camí (backups globals, backups inversos i protecció 1+1), els mètodes de protecció locals i els mètodes de protecció de segments. També s'ha tingut en compte l'extensió d'aquests mecanismes a les xarxes òptiques mitjançant el pla de control proporcionat per GMPLS.
En una primera fase d'aquest treball, cada mètode de recuperació de fallades és analitzat sense tenir en compte restriccions de recursos o de topologia. Aquest anàlisi ens dóna una primera classificació dels millors mecanismes de protecció en termes de pèrdues de paquets i temps de recuperació. Aquest primer anàlisi no és aplicable a xarxes reals. Per tal de tenir en compte aquest nou escenari, en una segona fase, s'analitzen els algorismes d'encaminament on sí tindrem en compte aquestes limitacions i restriccions de la xarxa.
Es presenten alguns dels principals algorismes d'encaminament amb qualitat de servei i alguna de les principals propostes d'encaminament per xarxes MPLS. La majoria dels actual algorismes d'encaminament no tenen en compte l'establiment de rutes alternatives o utilitzen els mateixos objectius per seleccionar els camins de treball i els de protecció.
Per millorar el nivell de protecció introduïm i formalitzem dos nous conceptes: la Probabilitat de fallada de la xarxa i l'Impacte de fallada. Un anàlisi de la xarxa a nivell físic proporciona un primer element per avaluar el nivell de protecció en termes de fiabilitat i disponibilitat de la xarxa. Formalitzem l'impacte d'una fallada, quant a la degradació de la qualitat de servei (en termes de retard i pèrdues de paquets).
Expliquem la nostra proposta per reduir la probabilitat de fallada i l'impacte de fallada. Per últim fem una nova definició i classificació dels serveis de xarxa segons els valors requerits de probabilitat de fallada i impacte.
Un dels aspectes que destaquem dels resultats d'aquesta tesi és que els mecanismes de protecció global del camí maximitzen la fiabilitat de la xarxa, mentre que les tècniques de protecció local o de segments de xarxa minimitzen l'impacte de fallada. Per tant podem assolir mínim impacte i màxima fiabilitat aplicant protecció local a tota la xarxa, però no és una proposta escalable en termes de consum de recursos. Nosaltres proposem un mecanisme intermig, aplicant protecció de segments combinat amb el nostre model d'avaluació de la probabilitat de fallada.
Resumint, aquesta tesi presenta diversos mecanismes per l'anàlisi del nivell de protecció de la xarxa. Els resultats dels models i mecanismes proposats milloren la fiabilitat i minimitzen l'impacte d'una fallada en la xarxa.
New network technology enables increasingly higher volumes of information to be carried. Various types of mission-critical, higher-priority traffic are now transported over these networks. In this scenario, when offering better quality of service, the consequences of a fault in a link or node become more pronounced.
Multiprotocol Label Switching (MPLS) and the extended Generalized MPLS (GMPLS) provide fast mechanisms for recovery from failures by establishing redundant Label Switch Paths as backup paths. With these backups, traffic can always be redirected in case of failure.
The main objective of this thesis is to improve some of the current MPLS/GMPLS fault recovery methods, in order to support the protection requirements of the new Internet services. Some parameters, such as fault recovery time, packet loss or resource consumption, all within the scope of this quality of protection, are considered.
In this thesis a review and detailed comparison of the MPLS fault recovery methods are presented. Path protection methods (global backups, reverse backups and 1+1 methods), as well as segment protection and local methods are included in this analysis. The extension of these mechanisms to optical networks using GMPLS control plane is also taken into account.
In the first phase MPLS fault recovery methods are analyzed without taking into account resource or network topology constraints. This analysis reported a first classification of the best protection methods in terms of packet loss and recovery time. This first analysis cannot be applied to real networks. In real networks, bandwidth or network topology constraints can force a change in the a priori optimal protection choice. In this new scenario, current routing algorithms must be analyzed.
The main aspects of the QoS routing methods are introduced, and some of these mechanisms are described and compared. QoS routing algorithms do not include protection as a main objective and, moreover, the same QoS objectives for selecting the working path are used for selecting the backup path.
In order to evaluate the quality of protection, two novel concepts are introduced and analyzed: the network failure probability and the failure impact. The physical network provides an initial value of the network protection level in terms of network reliability and availability. A proposal to evaluate network reliability is introduced, and a formulation to calculate the failure impact (the QoS degradation in terms of packet loss and delay) is presented.
A proposal to reduce the failure probability and failure impact as well as the enhancement of some current routing algorithms in order to achieve better protection are explained. A review of the traffic services protection requirements and a new classification, based on the failure probability and failure impact values, is also provided in this work.
Results show that path protection schemes improve network reliability. Segment/local protection schemes reduce the network failure impact. Minimum impact with maximum reliability can be achieved using local protection throughout the entire network. However, it is not scalable in terms of resource consumption. In this case our failure probability evaluation model can be used to minimize the required resources. Results demonstrate the reduction of the failure impact combining segment protection and our network reliability evaluation model in different network scenarios.
In summary, an in-depth analysis is carried out and a formulation to evaluate the network protection level is presented. This evaluation is based on network reliability maximization and failure impact reduction in terms of QoS degradation. A scalable proposal in terms of resource consumption, detailed and experimentally analyzed, offers the required level of protection in different network scenarios for different traffic services.

En els darrers anys la Seguretat del Pacient (SP) s’ha convertit en una de les pedres angulars de la Qualitat Assistencial. La Medicina inclou processos assistencials (PA) cada vegada més complexos, que juntament amb la tecnologia i la interacció humana, augmenten el risc de produir Esdeveniments Adversos (EA). El Servei de Medicina Intensiva (SMI) és una de les àrees de l’hospital on la possibilitat que es produeixin EA és més elevada. La Qualitat Assistencial compta amb recursos per la gestió del risc dels PA, que contribueixen a la seguretat del pacient. L’ Anàlisi Modal de Fallades i Efectes (AMFE) és una eina prospectiva i sistemàtica, que permet identificar, analitzar, avaluar i prevenir els EA que es podrien donar en els PA, definint 3 coeficients de puntuació: gravetat, la probabilitat que es produeixi una fallada i probabilitat de detectar-la. El producte dels 3 coeficients dona l’índex de prioritat de riscos (IPR), que permet establir la prioritat de les accions de millora. Un altre recurs és Six Sigma, eina que permet el càlcul de la probabilitat d’aparició de defectes d’un procés, anomenats defectes per milió d’oportunitats (DPMO), permetent quantificar en els processos redissenyats, la disminució de la probabilitat de presentar defectes. L’objectiu general proposat va ser demostrar que l’AMFE, dintre d’un procés de reenginyeria de processos, era una eina útil pel redisseny de processos assistencials de risc del SMI. Per això es van seleccionar quatre PA de risc amb Tècnica de Grup Nominal. Aquests van ser: control estricte de la glucèmia en pacients postoperats de cirurgia cardíaca, posició del capçal en pacients en ventilació mecànica invasiva, sedació i analgèsia en el pacient crític en ventilació mecànica invasiva i notificació i registre d’esdeveniments adversos en el SMI. Els tres primers eren PA de suport i el 4rt era un PA estratègic. Els objectius específics per cada procés redissenyat després de l’AMFE van ser: demostrar la disminució del risc d’hipoglucèmia en postoperats de cirurgia cardíaca; demostrar la millora del compliment de l’indicador posició semiincorporada; millora en el procés redissenyat de sedació i analgèsia dels indicadors monitorització de la sedació i sedació adequada, i en darrer lloc, dissenyar un procés nou, que fos la base del procés de Seguretat Clínica del SMI, dissenyant i validant un sistema de notificació i registre d’EA. Els resultats després de la implementació del procés redissenyat a partir de l’AMFE van assolir els objectius previstos. El procés control de la glucèmia va aconseguir reduir del 45% al 25% les determinacions en risc d’hipoglucèmia i un augment dels pacients en rang, passant del 36% al 56%, amb un augment del nivell sigma del procés d’ 1,6 al 2,1. El procés posició del capçal va passar d’un compliment de l’indicador del 20% al 90%, augmentant el seu nivell sigma de 0,6 a 2,8. El procés redissenyat de sedació i analgèsia, va aconseguir un nivell de compliment de l’IQ monitorització de la sedació del 100%; això va permetre quantificar l’IQ de sedació adequada que va ser del 87,5%. Finalment, l’aplicació de les accions de millora de l’AMFE van permetre dissenyar un sistema de notificació i registre d’esdeveniments adversos, validat en el seu primer any de funcionament, facilitant la monitorització i l’anàlisi dels EA. A la vista dels resultats, podem afirmar que l’AMFE és una eina vàlida en l’anàlisi del risc i redisseny dels Processos Assistencials, demostrat amb la millora de la mesura dels IQ i amb la disminució de la variabilitat dels PA estudiats. La reenginyeria de PA en el SMI, amb l’AMFE per l’anàlisi del risc, permet redissenyar nous PA més segurs, millorant la Seguretat Clínica en el SMI.
In the last years the Patient Safety (PS) has become one of the cornerstones of the Healthcare Quality. Medicine includes Healthcare Processes —they are increasingly more complex— that combined with technology and human interaction increase the risk of causing Adverse Events (AE). The Intensive Care Unit (ICU) is one of the hospital areas where the possibility of causing AE is higher. The Healthcare Quality has resources intended for the risk management of healthcare processes that contribute to the patient safety. The Failure Mode and Effects Analysis (FMEA) is a prospective and systematic tool that enable the identification, analysis, evaluation and prevention of the AE that can take place during the healthcare process. This tool uses three coefficients: severity, the probability of the failure occurring and the probability of detecting it. The product of this three coefficients results in the Risk Priority Number (RPN) that allows setting the priority of the corrective actions. There is another resource called Six Sigma, it is a tool that enables the calculation of the probability of a process defect to be occurred — called defect per million opportunities (DPMO)— allowing to quantify the probability of presenting defects in redesigned processes. The overall objective proposed was to prove that FMEA, within a reengineering process, was a useful tool for redesigning the risky healthcare processes of the ICU. For this reason, four risky healthcare processes with a Nominal Group Technique were selected: strict monitoring of glycemia levels in cardiac surgery patients during the postoperative period; the headboard position in patients with invasive respiratory support; sedation and analgesia in critical patients with invasive respiratory support; and the notification and the record of adverse events in the ICU. The first three processes were a supportive healthcare process and the last one a strategic healthcare process. The specifics aims for every redesigned process after the FMEA were: proving the hypoglycemia risk reduction in patient, that had a cardiac surgery, during the postoperative period; proving the improvement of the fulfillment of the semirecumbent position indicator; proving the improvement in the sedation and analgesia redesigned process of the monitoring indicators of sedation and the suitable sedation; and finally, designing a new process that were the basis of the Clinical Safety of the ICU, designing and validating a notification and recording system of AE. After the implementation of the redesign process from the FMEA, the results had achieved the intended objectives. The glycemia control process achieve to reduce from 45% to 25% the values under hypoglycemia risk and to raise the patients in the range, going from de 36% to the 56% with a raise of the sigma level of a process from 1.6 to 2.1. The headboard position process changes from 20% to 90%, increasing its sigma level from 0.6 to 2.8. The redesigned process of sedation and analgesia achieved a 100% compliance level of the quality indicator of sedation; this fact allowed quantifying the quality indicator of the suitable sedation —it was 87.5%. Finally, the application of the corrective actions of the FMEA enabled to design an adverse event notification and recording system — that was validated in the first year of operation— facilitating the monitoring and the analysis of AE. According to the results, it is possible to affirm that the FMEA is a useful tool for analyzing the risk and for redesigning the Healthcare Processes. It was proved through the improvement of the measurement of the quality indicators and the decrease of the variability of the healthcare processes that were studied. The reengineering of the healthcare process in the ICU — using the FMEA for the risk analysis— enables to redesign new safer healthcare processes, improving the clinical safety in the ICU.

SDN is a network technology that separates control functions and the data plane. This separation allows flexibility in the management and use of network resources because the software is specialized in controlling the traffic and economic hardware oversees forwarding. Developers can build applications that control the detail of network and packet processing, from the autonomous configuration to complex operations which involve the context. However, the human factor represents between 50% and 80% of network failures due to errors and bugs in the programming of applications and the implementation of algorithms and protocols. This doctoral thesis proposes 1) to use formal specification and verification of network functionalities to reduce the impact of network failures. 2) It presents the guide of network administration through policy implementation for security and auditing, and 3) shows the impact of failures on a representation of SDN architecture as an interdependent network model.
SDN permite la separación de las funciones de control de la capa de datos. La separación permite mayor flexibilidad al administrar recursos de red. Los desarrolladores pueden diseñar aplicaciones que controlen el detalle de las operaciones de la red. Sin embargo, uno de los problemas más frecuentes es la configuración y programación de la red. El factor humano representa entre el 50% y el 80% de los fallos de red son producidos por errores de configuración y bugs en la programación de aplicaciones y la implementación de algoritmos. Esta tesis de doctorado propone 1) la utilización mecanismos formales de especificación y verificación de aplicaciones de red para reducir el impacto de sus fallas. 2) orienta la administración por políticas para la seguridad y la auditoría en redes, y 3) describe el comportamiento de las fallas en SDN como una red interdependiente y el presenta el impacto de las fallas. Cotutela entre la Universidad de los Andes (Colombia) y la Universidad de Girona (España)

Thesis (M.S. in Defense Analysis)--Naval Postgraduate School, December 2006.
Thesis Advisor(s): Glenn E. Robinson "December 2006." Includes bibliographical references (p. 89-96). Also available in print.

English is increasingly being chosen as the medium of education at the tertiary level in education in the Arabian Gulf. In Oman a decision was taken to switch the medium of education in all colleges of applied sciences from Arabic to English. To assist students with the switch the Ministry of Higher Education requested all colleges to establish foundation years with the focus on teaching English. This study is an analysis of that decision from both macro language planning and a micro sociolinguistic perspectives. Three contentions were used to measure the efficacy of the practices in the College of Applied Sciences in Salalah, Oman. These were the native speaker fallacy, the L2 fallacy and the English medium fallacy. The study adopted a case study framework and analysed each of the preceding fallacies with a view to establishing their individual and collective veracity. Data collected included 370 student questionnaires, 15 questionnaires distributed to native speaker teachers and 10 to non-native speaker teachers. There were also interviews with leading stakeholders involved at the College level. The results of the study suggest that of the three fallacies, the native speaker fallacy was not seen to be in evidence at the college whilst the other two were. Amalgamating the findings leads to the conclusion that there are a complex array of factors involved in a decision to switch the medium of instruction from Arabic to English and the establishment of an English foundation programme to facilitate this decision. The results do not corroborate a view of reality that posits that external forces are responsible for enforcing an imperialistic agenda. What the findings of the V study do support is the need for research based decision making, to avoid situations where perspectives devoid of academic merit become the norm.

Ingeniero Civil Electricista
La minería del cobre en Chile ha crecido sostenidamente desde los años 90 y, actualmente, a nivel nacional, es la actividad económica más importante, y a nivel internacional, lidera la producción de este metal. En este contexto, para la industria nacional del cobre es fundamental aumentar la productividad; disminuir costos; y reducir los perjuicios a las personas, al entorno, y a las unidades productivas. En consecuencia, aumentar la continuidad operacional y disminuir los costos de falla de las correas transportadoras en los procesos de conminución contribuye a conseguir las metas establecidas. Por último, a fin de alcanzar las metas relacionadas a las correas transportadoras en estos procesos es necesario estudiar sus modos de falla, con el propósito de generar medidas compensatorias como esquemas de detección y aislación temprana apropiados. El presente trabajo tiene como propósito realizar un análisis de fallas en los equipos y componentes mecánicos más importantes de las correas transportadoras CV-005, CV-006, y CV-007 de Minera Los Pelambres (transporte de mineral grueso del chancado primario a la molienda), con la finalidad de proponer esquemas de detección y aislación temprana destinados a dichos equipos y componentes (el desarrollo de medidas compensatorias se excluye de este trabajo). Particularmente en este análisis, se presentan las principales características de las correas transportadoras. En seguida, se identifican y describen los sub-sistemas de las correas transportadoras, se identifica su instrumentación, y se describen sus modos de operación normal, tanto de forma general como particular. Luego, a partir de la información entregada por CONTAC Ingenieros Ltda., se seleccionan los equipos y componentes mecánicos más importantes de las correas transportadoras escogidas, considerando la frecuencia y duración promedio de las paradas no planificadas (evento relacionado a fallas) de los sub-sistemas identificados. Posteriormente, en base a la información facilitada por Minera Los Pelambres se identifican y describen tanto los modos de falla en los equipos y componentes determinados como sus causas, efectos, y procedimientos de detección. Finalmente, a partir de este análisis y de la investigación centrada en ingeniería, se proponen esquemas de detección y aislación temprana para los modos de falla establecidos. Los esquemas de detección y aislación temprana propuestos para los equipos y componentes determinados presentan diferentes niveles de desarrollo. En el caso de los polines, generalmente se basan en la captura de termografías; pero en las correas transportadoras escogidas, este esquema de inspección es impracticable, a causa de la distribución espacial de los polines (en otros sistemas distribuidos se han usado vehículos aéreos no tripulados para este fin). En el caso de la banda, generalmente se sustentan en la captura de imágenes superficiales y de rayos X. En el caso de los motores eléctricos, se basan en la medición de vibraciones y de la corriente en el estator. En el caso de los frenos de disco, no se encontraron esquemas específicos para la liberación fallida de las pastillas de freno; pero se podrían desarrollar a partir del procesamiento digital de imágenes y, por otra parte, la pérdida de eficiencia del resorte del sistema hidráulico cuenta con medidas compensatorias a implementar por parte de la empresa. Por último, en el caso de los reductores, se sustentan en la medición de vibraciones y en el análisis de aceites. Como trabajo futuro se sugiere principalmente estudiar la (pre)factibilidad técnica y económica de los esquemas de detección y aislación temprana propuestos.

Thesis (Ph.D.)--Indiana University, Dept. of English, 2007.
Source: Dissertation Abstracts International, Volume: 68-11, Section: A, page: 4711. Adviser: Stephen Watt. Title from dissertation home page (viewed May 22, 2008).

International attention on the plight of Syrian refugees seeking asylum in Europe has brought into question the long term efficacy of the European Union. Patchwork policy requirements set down by the European Council have disproportionately spread the economic and political strain of historically high levels of incoming asylum-seekers to member states at the external border of the Union. Italy and Greece specifically have been handed the administrative responsibility of the current inflows of people despite both nations having fundamentally fragile economies, recent histories of anti-immigration policy, and a complete inability to adequately combat the humanitarian aspects of this crisis. The severity of the situation has garnered calls to end the Schengen area and other nationalist policies, but in order to properly embrace its role as a beacon of opportunity for those seeking to escape persecution, the EU must coordinate to create a more comprehensive and fair institution to combat smuggling and encourage legal channels for asylum-seekers.

La calidad de energía eléctrica incluye la calidad del suministro y la calidad de la atención al cliente. La calidad del suministro a su vez se considera que la conforman dos partes, la forma de onda y la continuidad.
En esta tesis se aborda la continuidad del suministro a través de la localización de faltas. Este problema se encuentra relativamente resuelto en los sistemas de transmisión, donde por las características homogéneas de la línea, la medición en ambos terminales y la disponibilidad de diversos equipos, se puede localizar el sitio de falta con una precisión relativamente alta. En sistemas de distribución, sin embargo, la localización de faltas es un problema complejo y aún no resuelto. La complejidad es debida principalmente a la presencia de conductores no homogéneos, cargas intermedias, derivaciones laterales y desbalances en el sistema y la carga. Además, normalmente, en estos sistemas sólo se cuenta con medidas en la subestación, y un modelo simplificado del circuito. Los principales esfuerzos en la localización han estado orientados al desarrollo de métodos que utilicen el fundamental de la tensión y de la corriente en la subestación, para estimar la reactancia hasta la falta. Como la obtención de la reactancia permite cuantificar la distancia al sitio de falta a partir del uso del modelo, el Método se considera Basado en el Modelo (MBM). Sin embargo, algunas de sus desventajas están asociadas a la necesidad de un buen modelo del sistema y a la posibilidad de localizar varios sitios donde puede haber ocurrido la falta, esto es, se puede presentar múltiple estimación del sitio de falta.
Como aporte, en esta tesis se presenta un análisis y prueba comparativa entre varios de los MBM frecuentemente referenciados. Adicionalmente se complementa la solución con métodos que utilizan otro tipo de información, como la obtenida de las bases históricas de faltas con registros de tensión y corriente medidos en la subestación (no se limita solamente al fundamental). Como herramienta de extracción de información de estos registros, se utilizan y prueban dos técnicas de clasificación (LAMDA y SVM). Éstas relacionan las características obtenidas de la señal, con la zona bajo falta y se denominan en este documento como Métodos de Clasificación Basados en el Conocimiento (MCBC).
La información que usan los MCBC se obtiene de los registros de tensión y de corriente medidos en la subestación de distribución, antes, durante y después de la falta. Los registros se procesan para obtener los siguientes descriptores: a) la magnitud de la variación de tensión ( dV ), b) la variación de la magnitud de corriente ( dI ), c) la variación de la potencia ( dS ), d) la reactancia de falta ( Xf ), e) la frecuencia del transitorio ( f ), y f) el valor propio máximo de la matriz de correlación de corrientes (Sv), cada uno de los cuales ha sido seleccionado por facilitar la localización de la falta. A partir de estos descriptores, se proponen diferentes conjuntos de entrenamiento y validación de los MCBC, y mediante una metodología que muestra la posibilidad de hallar relaciones entre estos conjuntos y las zonas en las cuales se presenta la falta, se seleccionan los de mejor comportamiento.
Los resultados de aplicación, demuestran que con la combinación de los MCBC con los MBM, se puede reducir el problema de la múltiple estimación del sitio de falta. El MCBC determina la zona de falta, mientras que el MBM encuentra la distancia desde el punto de medida hasta la falta, la integración en un esquema híbrido toma las mejores características de cada método. En este documento, lo que se conoce como híbrido es la combinación de los MBM y los MCBC, de una forma complementaria.
Finalmente y para comprobar los aportes de esta tesis, se propone y prueba un esquema de integración híbrida para localización de faltas en dos sistemas de distribución diferentes. Tanto los métodos que usan los parámetros del sistema y se fundamentan en la estimación de la impedancia (MBM), como aquellos que usan como información los descriptores y se fundamentan en técnicas de clasificación (MCBC), muestran su validez para resolver el problema de localización de faltas. Ambas metodologías propuestas tienen ventajas y desventajas, pero según la teoría de integración de métodos presentada, se alcanza una alta complementariedad, que permite la formulación de híbridos que mejoran los resultados, reduciendo o evitando el problema de la múltiple estimación de la falta.
Power quality includes the supply and customer support quality. The supply quality considers two aspects, the wave shape and continuity. In this thesis the fault location problem, topic related with supply continuity is considered.
Fault location is a relatively solved problem in power transmission systems, due to the homogeneous characteristics of the power line, measurements in both terminals and also the availability equipment such as fault locators normally included in distance relays. However, in power distribution systems the fault location is a complex problem which remains unsolved. The complexity is mainly because the presence of laterals, load taps, non homogeneous conductors, unbalances in the system and load. In addition, these power systems only have measurements at the substation and a simplified model of the power network. The main efforts to solve this problem have been oriented to the development of impedance based methods. Because of the reactance estimation makes possible the estimation of the distance to the faulted node by using the circuit model, those methods are considered as Model Based Methods (MBM). However the main drawbacks are related to the requirement of a good system model and to the possibility of multiple estimation of the location of the fault due to the three-shape of such networks.
As a result, in this thesis an analysis and a comparative test between several MBM frequently cited is presented. In addition, the solution of the fault location is complemented by using methods which use more than the rms values of current and voltage obtained from fault databases. As tool to relate this information with the fault location, two classification techniques are used and tested (LAMDA and SVM). These relate the voltage and current characteristics to the faulted zone and are denoted in this document as Classification Methods Based on the Knowledge (CMBK).
The information used by CMBK is obtained from current and voltage fault registers measured at the distribution substation, before, during and after the fault. These registers are pre-processed to obtain the following characteristics or descriptors: a) The magnitude of the voltage variation between the steady states of fault and pre-fault ( dV ), b) the magnitude of the current variation between the steady states of fault and pre-fault ( dI ), c) the magnitude of the apparent power variation between the steady states of fault and pre-fault ( dS ), d) the magnitude of the reactance as seen from the substation ( Xf ), e) the frequency of the transient caused by the fault ( f ), and f) the maximum eigenvalue of the correlation matrix of the currents ( Sv ). By using these descriptors, several training and validation sets were used with CMBK and by means of a proposed methodology it is shown how to relate these sets with the faulted zone and also to select those which offer the best performances.
The application results demonstrate how by combining the MBM with the CMBK it is possible to reduce the multiple estimation of the fault location. The CMBK is used to determine the faulted zone while the MBM finds the distance from the measurement point to the faulted node. Thus the integration in a hybrid approach uses the best characteristics of each method. In this document, the term hybrid is used to describe the complementary combination of MBM and CMBK.
Finally and aimed to compare the thesis results, an integration hybrid scheme to fault location is proposed and tested in two different power distribution systems. Both, methods which use the system parameters and are based on the impedance estimation (MBM), and those which use the information represented by the signal descriptors and are based in classification techniques (CMBK) have shown the capability to solve the problem of fault location. The two proposed methodologies have advantages and drawbacks, but according to the integration theory presented, high complementarity has been reached. This makes possible the development of a hybrid approach used to avoid or reduces the multiple estimation of the fault location.

This Thesis focuses on the problem of generic routing in Cayley Graphs(CGs). These graphs are a geometric representation of algebraic groups and have been used as topologies of a wide variety of communication networks. The problem is analyzed from the Automatic Group Theory (AGT), which states that the structure of CGs can be encoded in a set of automatons. From these approach, word-processing techniques are used to design a generic routing scheme that has low complexity; guarantees packet delivery; and provides minimal routing, path diversity and fault-tolerance. These scheme is supported on a set low complexity algorithms for path computation in CGs. The contributions of this Thesis also include an analysis of the topological properties of CGs and their impact on the performance and robustness of networks that use them as topology
Esta Tesis aborda el problema del encaminamiento genérico en grafos Cayley (CGs, por sus siglas en inglés). Estos grafos son una representación geométrica de grupos algebraicos y han sido utilizados como topologías de una gran variedad de redes de comunicación. El problema es analizado desde la perspectiva de la Teoría de Grupos Automáticos (AGT, por sus siglas en inglés), la cual establece que la estructura de los CGs puede ser codificada en un conjunto de autómatas. Siguiendo este enfoque, se aplicaron técnicas de procesamiento de texto para diseñar un esquema de encaminamiento genérico de baja complejidad; el cual garantiza la entrega de paquetes; y provee encaminamiento mínimo, diversidad de caminos y tolerancia a fallas. Este esquema es soportado en un conjunto de algoritmos de baja complejidad para el computo de caminos en CGs. Las contribuciones de esta Tesis también incluyen un análisis de las propiedades topológicas de los CGs y su impacto en el desempeño y robustez de las redes que los utilizan como topología

Process-based arguments aim at demonstrating that a process, compliant with a standard, has been followed during the development of a safety-critical system. Compliance with these processes is mandatory for certification purposes, so the generation of process-based arguments is essential, but also a very costly and time-consuming task. In addition, inappropriate reasoning in the argumentation such as insufficient evidence (i.e. a fallacious argumentation), may result in a loss of quality of the system, leading to safety-related failures. Therefore, avoiding or detecting fallacies in process-based arguments is crucial. However, the process of reviewing such arguments is currently done manually and is based on the expert’s knowledge, so it is a very laborious and error-prone task.In this thesis, an approach to automatically generate fallacy-free process-based arguments is proposed and implemented. This solution is composed of two parts; (i) detecting omission of key evidence fallacies on the modelled processes, and (ii) transforming them into process-based safety arguments. The former checks automatically if the process model, compliant with the Software & Systems Process Engineering Metamodel (SPEM) 2.0, contains the sufficient information for not committing an omission of key evidence fallacy. If fallacies are detected, the functionality provides the proper recommendation to resolve them. Once the safety engineers/process engineers modify the process model following the provided recommendations, the second part of the solution can be applied. This one generates automatically the process-based argument, compliant with the Structured Assurance Case Metamodel (SACM), and displays it –rendered via Goal Structuring Notation (GSN)– into the OpenCert assurance case editor within the AMASS platform. The applicability of the solution is validated in the context of the ECSS-E-ST-40C standard.

This study is conducted in the Karak area (Jordan) to investigate linguistic variation in the speech of the Fallahis who migrated to the area in 1948. Three variables are considered to investigate this variation. These are the (Q), (Vki) and (K). The study shows that young Fallahis have abandoned the variants of their native dialect in favour of the local variants, or sometimes the urban variant. Young Fallahis have abandoned the [k] variant of the variable (Q) in favour of the local variant [g] or [?] and the [ik] variant of the variable (Vki) in favour of the local variant [ki]. They also appear to have abandoned the variant [C] of the variable (K) in favour of the [k] variant. The study also shows that while none of the young males abandon the non-local variant [k] in favour of the urban variant [?], a considerable proportion (50%) of young females appear to have abandoned the non-local [k] variant in favour of the urban variant [?]. The young, thus, appear to prefer the local variants of the investigated variables whether this variable is stereotype like (Q) or a marker like (Vki). A considerable proportion of the middle age-group also show a tendency to accommodate to the local variant [g] as well as the local variant [ki). The old appear to preserve the variant [k] and the variant [ik] of their native dialect. The variant [C] of the variable (K) is categorically abandoned by the young and used in a very low ratio by the middle-age group (6%), but rather more frequently by the old age group (430/0). In this regard, we can report a sound change which is near completion in the Karak area in the speech of the Fallahis.

En la presente tesis se presenta el desarrollo de un Sistema de Detección de Fallas para una Bomba Centrifuga, que se basara en el método del análisis vibracional Los trabajos realizados incluyen el estudio de funcionamiento de la bomba centrifuga, la elección del método de detección de fallas y el diseño del Sistema de Diagnostico de Fallas que permita conocer el estado diseñado en la bomba centrifuga en la Planta Intercambiador de Calor, donde se realizan las pruebas. El sistema de Diagnostico de Fallas para la Bomba Centrifuga desarrollado, detecta de manera correcta, fallas de desalineamiento en las bombas centrifugas estudiadas.
Tesis

Ingeniero Civil Mecánico
En este trabajo se desarrolla una metodología innovadora para la detección de fallas en un sistema rotatorio mediante la variación de la velocidad angular instantánea (VAI). El contexto de trabajo se enmarca dentro de análisis predictivo, el que tiene como fin anticiparse a las fallas y tomar medidas antes del colapso equipo. Existen modos de fallas que son imposibles o muy difíciles de detectar mediante los métodos de análisis de vibraciones tradicionales. Es por esto que se pretende estudiar la sensibilidad de las vibraciones torsionales a distintos tipos de fallas, las que se obtienen mediante una metodología TIMS (Time Interval Measurement System). Mediante 3 sensores periféricos y un codificador, se mide la variación angular instantánea (VAI). Estos datos se filtran y mediante algoritmos computacionales se llevan a coordenadas de movimientos laterales (x(t) e y(t)) y torsional (theta(t)). Luego, se realiza un análisis espectral de los datos, obteniendo theta(omega), x(omega) e y(omega)). Finalmente se compara el comportamiento de la componente torsional theta(omega), respecto a los movimientos laterales theta(omega) e y(omega); y además se observa la sensibilidad del torsional en diferentes casos de fallas. Los resultados obtenidos muestran, en la mayoría de los casos, una importancia bastante baja de la vibración torsional respecto a las vibraciones laterales. Sólo en 2 de las 11 fallas inducidas se puede observar una sensibilidad significativamente mayor de la vibración torsional respecto a la vibración lateral, siendo la falla en un álabe de la turbina la más sensible. Considerando lo anterior, se hace necesario, en próximos estudios, seguir profundizando en la caracterización de las fallas en álabes de turbina, ya sea por picadura, grietas o desgaste. En vibraciones mecánicas no existe una metodología que entregue la mejor información sobre todas las fallas existentes. Algunas fallas son detectadas de forma más temprana y con mayor claridad por ciertas metodologías, otras en cambio son difíciles e incluso imposibles de detectar con estos métodos. Por lo que para entender las diferentes fallas en un sistema, se hace necesario complementar la información mediante diversas metodologías, con el objetivo de tener una información más clara y precisa sobre el sistema analizado.

Los nuevos proyectos energéticos que se planifica desarrollar en la XI región de Aysén han planteado el desafío de transportar grandes bloques de potencia a través de largas distancias, hacia los centros de consumo que se concentran en el SIC. La tecnología que permite viabilizar esto de manera eficiente es la transmisión en corriente continua en alto voltaje, conocida como HVDC (“High Voltage Direct Current”), que utiliza válvulas de tiristores para concretar la conversión AC-DC y viceversa. La tecnología HVDC se puede considerar como una tecnología madura. Sin embargo, en nuestro país es un tema nuevo que se debe abordar para entender el funcionamiento del enlace y los problemas asociados. Un aspecto importante del funcionamiento de los conversores HVDC es la ocurrencia de fallas de conmutación. Los tiristores usados en estos sistemas necesitan ser expuestos a un voltaje inverso por un tiempo suficiente para que dejen de conducir y permitir así una conmutación de corriente exitosa. Durante la falla de conmutación la transmisión de potencia es interrumpida, afectando de este modo al sistema AC conectado en el lado inversor. Esta memoria tiene como objetivo estudiar y mostrar las causas que originan las fallas de conmutación, discutir sus efectos en la calidad y seguridad de la potencia suministrada y entregar dos estrategias de mitigación de fallas de conmutación a nivel del control del enlace: la función de control VDCOL (“Voltage Dependent Current Order Limits”) y el módulo de mitigación CFPREV (“Commutation Failures Prevention”). Para lograr los objetivos planteados, se utiliza la plataforma MATLAB/SIMULINK que simula en tiempo discreto un enlace monopolar de 12 pulsos y 1000 MW (500 kV, 2 kA). A través de este enlace de prueba se estudian dos casos: sistemas AC interconectados fuertes y débiles. Ambos sistemas AC son caracterizados por su razón de cortocircuito efectivo, ESCR. Los resultados muestran que las principales causas que originan fallas de conmutación son: perturbaciones en el sistema AC conectado, especialmente las fallas monofásicas; y las operaciones de maniobra en la barra inversora. Los efectos en la calidad de la potencia suministrada dependerán de la duración de la falla de conmutación y de la razón de cortocircuito efectivo del sistema AC-DC. Con respecto a las estrategias de mitigación, se concluye que la función VDCOL ayuda a la recuperación del sistema cuando se producen las fallas de conmutación. El módulo CFPREV permite mejorar el desempeño del sistema pues mitiga las fallas de conmutación para caídas de tensión en la barra inversora, cuando ocurre una falla monofásica a tierra o una falla trifásica simétrica. Su desempeño es mejor cuando el sistema AC conectado en lado inversor es débil.

This thesis presents a practical implementation of fault detection scheme in a real system by using residuals signals. These residuals have been generated applying the method of a model-based fault diagnosis. Different approaches have been studied and the corresponding algorithms developed. The object of the investigation is the three tank system in which different kind of methods of fault detection were performed. Various scenarios in which faults are simulated in actuators, sensors or components are analyzed considering also the presence of noise. Due to the inherent system characteristics it presents four possible work regions which are usually not taken into account in literature, but studied in this thesis. Also special cases, when the system goes from one region to another through critical points in which the system presents singularities, are shown. Faults will be performed around the time when the system states lie in the neighborhood of the critical points and the main task is now to overcome these singularities and achieve successfully a fault detection.
Tesis

Ce travail se penche sur les formes et enjeux de la réfutation chez Diderot dans le contexte de la polémique religieuse. Le rôle du philosophe dans le combat contre la Superstition n'est pas négligeable, et l'on s'intéresse ici à la manière dont il a été mené. La réfutation n'est pas envisagée dans son sens rhétorique, mais elle est observée comme un outil de la contestation, qui vise d'ailleurs en tout premier lieu les modèles figés qu'engendre la rhétorique traditionnelle. La réfutation, par le mouvement qu'elle provoque en se heurtant à l'assertion qu'elle contredit, a une fonction de réveil. La première partie observe les voies empruntées pour contester, tout en prêtant attention aux diverses figures de l'adversité. Complété par l'examen de la représentation locutoire des adversaires, ce premier temps suggère une échelle de polémicité qui caractériserait les relations de Diderot avec différents types d'opposants. La deuxième partie se concentre sur le traitement de la parole adverse et sur la façon dont l'auteur rapporte les fallacies du discours adverse. Si Diderot le condamne pour son dogmatisme, forcément trompeur, il le condamne également à la mise à mort dès qu'il le fait entrer dans son texte. Enfin, la troisième partie envisage la façon dont la voix philosophique construit sa particularité en s'opposant : Diderot ne se contente pas de dénoncer et d'invalider le discours adverse, il propose son propre contre-discours. L'efficacité de ce dernier est fonction d'une certaine éthique (dont le premier principe serait le respect de la parole autre) à laquelle le philosophe se conformerait, contrairement à la figure ennemie par excellence, le dogmatisme
The purpose of this study is to observe the features and the scope of the use of refutation in Diderot's works regarding the religious controversy. The philosopher holds a major role in the fight against Superstition, and this study intends to look into the way this fight was put up. Refutation should not be taken here on its rhetorical sense: it is considered as instrumental in the contestation process - which, by the way, above all tackles the lifeless models of the classical rhetoric. Refutation provokes movement by going against the assertion it contradicts; thus it has a function of awakening. In the first part, we look into the different means used to challenge the opposite side, and also the different faces of the opponents. The study of the locutionary positions of these opponents completes this first part, which suggests a scale of polemicity characterising the relationships between Diderot and various kinds of opponents. The second part focuses on the treatment of the opposite discourse and tries to describe how Diderot reports the fallacies of his opponents. Of course Diderot condemns the opposite discourse because of its dogmatism, which necessarily leads to deception, but he also condemns it to death as soon as he includes it in his text. The last part deals with the philosopher's voice constructing its specificity by opposing itself to other ones : not only Diderot denounces and invalidates the opposite discourse, he also conveys his own counter-discourse, whose efficiency is founded on ethical features - among which, first of all, having respect for the other's discourse. The philosopher abides by them, whereas his very enemy, namely dogmatism, does not

Partiendo del análisis de dos obras concretas de construcciones falleras, confeccionadas en el propio taller del doctorando, y de la mano del estudio de determinadas concreciones estéticas de la imaginación metafórica, hemos pretendido esbozar el universo teórico-experimental que nos ha llevado a ser capaces de elaborar dichas obras en el espacio público de la calle, dentro del marco decidido de las otras fallas. La lucha contra las metáforas emanadas desde el Poder también puede hacerse creando otras realidades que desmonten esas virtualidad en que mayormente vivimos: o inventando pequeñas historias a medida de las personas, para contradecir la Historia que mienten l@s vencedor@s o mediante creaciones artísticas de todo tipo que respondan a la función social que siempre tuvo y tendrá el arte .Hablaríamos así de una actividad artística de comunicación social, una actividad conectada estrechamente entre l@s autor@s y l@s espectador@s, que se expresa estética y matéricamente de manera inteligible para amplios sectores de la población; que quiere responder y es capaz de hacerlo a esa comprensión popular sin caer en trampas academicistas o facilonamente comerciales. Hablamos otra vez, sí, del sentido de la obra, del por qué de la actividad creadora, del qué pretenden est@s artistas populares que potencian un arte con pretensión social. Puede que este discurso suene anticuado, pero demostraremos aquí la plena vigencia de estos planteamientos frente a las virtualidades y engaños de una sociedad manipulada yacomodada a un montón de sinsentidos como cotidianeidad, y que no resiste ni acepta unos mínimos cuestionamientos críticos porque como diría J. CARO BAROJA, no ha querido recordar, ha intentado olvidar o no conoce sus raíces. La multiplicación de capacidades que un trabajo este tipo precisa conjuntar nunca responde tan sólo a una persona, o a una situación continuada e invariable, ni a una corriente de pensamiento o a un@ sol@ autor@. De aquí las voces con que esta Tesis esta realizada, los distintos tempos que presenta o la conjunción de autor@s y propuestas sobre las que reflexiona y en las que se inspira. Como propuesta de hipótesis de trabajo, nos plantearíamos la especificación de una serie de referentes de creación, básicamente en cuatro autor@s (S. SONTAG, J. CARO BAROJA, J. GOYTISOLO y E. MORIN) cuya vida y obras se contemplan desde la disidencia y la puesta en práctica estética de estos referentes mediante trabajos matéricos consistentes en dos monumentos realizados en la demarcación de la Falla Plaza de España- Antiglobalització en 2003 y Recuperem Memoria en 2006 por el Taller de García Nadal, y que se presentan en esta Tesis como II parte, encuadrados como Prácticums. Los textos se apoyan además de en el protagonismo directo de su autoría matérica, en reportajes fotográficos y en el soporte de dos DVDs
KEYWORDS: Other fallas, popular art, metaphoric imagination, social communication, aesthetic praxis, dissidence, anti-globalisation, let‟s recover memory Starting from the analysis of two particular fallas‟ installations produced in the atelier of the doctoral candidate, and also guided by the study of some particular aesthetic achievements of the metaphoric imagination, we have searched to outline the theoretical and experimental universe that made possible to carry out both works in the public space, in the resolute frame of "other fallas‟". The struggle against metaphors emanating from Power can also be made creating substitutive realities that dismantle this virtuality we mostly live in. We would thus speak of an artistic activity of social communication that builds a tight light between authors and spectators, aesthetically and tangibly expressed in a way that is understandable for broad social sectors. Again, why not, we draw the attention to the last meaning and the raison d'être of artistic activity, the aims of these popular artists that foster a kind of art with social purpose. As a working hypothesis we would propose specifying several creation referents, whose life and works could be regarded from the optic of dissidence, primarily the four authors: S. SONTAG, J. CARO BAROJA, J. GOYTISOLO and E. MORIN. Those references were put into aesthetic praxis through tangible works in two monuments of the falla‟ of Plaza España: "Antiglobalització" (Anti-globalisation), 2003 and "Recuperem Memoria" (Let‟s Recover Memory), 2006, presented as Practicum in the second part of this thesis.

This thesis is an empirical study of the sociability and the public sphere in the Festival of the Fallas of Valencia (Mediterranean Spain). It argues (a) that festive traditions are not necessarily opposed to modernity but may be successfully interwoven with present-day experience, (b) that festive traditions have a 'festive sociability' which is 'reflexive' and (c) that this reflexivity generates a distinctive public sphere. Extensive interviews, participant observation and involvement in the work of several Fallas show that they are community associations which permanently deploy festive sociability in preparing an annual Festivity which reaches its climax between the 15th and 19th of March. These communities are widespread throughout the Valencian Region and beyond. There are 750 associations which, in the City of Valencia alone, have more than 100,000 members. Their main objective is to construct the gigantic satirical and artistic monuments which are burned on the night of the 19th of March in celebration of St. Joseph's Day. A network of close families and groups of friends are the main agents of the festive tradition of the Fallas; and the core mechanisms for transmitting it across space and time are play, humour, comensalism and 'festive work'. The tradition is flexible enough to link its permanent festive sociability with modem institutions such as schools or the City Council and rich enough to include modem economics, administration and voluntary associationalism in its community based action. This festive sociability makes selective use of forms of modem, critical reflexivity which feed into its corresponding public sphere, thereby preserving and modernising a form of European popular culture heavily influenced by Carnival. Fallas' sociable debates, their reflexive relation with the mass media, their satirical and critical parades with fancy dress and their satirical, artistic and ephemeral monuments are the centre of this public sphere. It incorporates modern experiences into a tradition which structures its social criticism in terms of myths and the symbols of the grotesque body.

Ingeniero Civil
Para determinar el modo de falla y la carga crítica asociada, se realizaron tres tipos de análisis. Bajo el criterio descrito por la norma de diseño AISC, según las fórmulas desarrolladas por Marsh (1997) en su trabajo Design of Single and Multiple Angle Columns and Beams y mediante un análisis no lineal a través del programa de elementos finitos ANSYS, en el cual se realiza un estudio estático tipo Push-Over. La metodología utilizada consistió en calcular la carga crítica y modo de falla dada por cada método de análisis. Además, con los modelos de elementos finitos se determinaron las solicitaciones sobre las placas de conexión de los arriostramientos, tanto su magnitud como la distribución sobre las caras de las placas. Para el desarrollo de la investigación se utilizó una gama de perfiles XL de dimensiones comúnmente utilizadas en la práctica y largos totales de 1.5, 2.5, 5 y 10 metros. Con los resultados obtenidos se generó una clasificación de la falla predominante en los perfiles XL y se definió que la tendencia de los perfiles a fallar por torsión se encuentra relacionada con la razón entre la esbeltez global y local menor a 5.5. Por el otro lado, los elementos que superan este valor muestran fallar por pandeo flexural. Finalmente, para los elementos que fallen por flexión, se recomienda diseñar la conexión de cada cara de la placa para la carga total obtenida. Mientras que para los elementos con falla torsional es posible utilizar la mitad de la carga para cada conexión.

Ingeniero Civil Electricista
Debido al constante aumento en los estándares de producción y calidad, así como las exigencias impuestas por estrictas normativas ambientales y de seguridad, existe en la industria moderna la necesidad de incrementar la eficiencia y complejidad de los sistemas de control asociados. Sin embargo, existen perturbaciones que no pueden ser eficazmente manejadas por los controladores a menos que exista una adecuada caracterización del modo de operación. He ahí la necesidad de incorporar sistemas de monitoreo para detección y aislamiento de anomalías que pudiesen condicionar el funcionamiento del proceso. En este sentido, el objetivo general de este trabajo es diseñar e implementar un sistema supervisor en línea con modelos basados en similitud (SBM) que permita la detección y el aislamiento de anomalías en procesos industriales multivariados y en particular, en el caso de una turbina a gas natural. El diseño del sistema supervisor incluye una etapa preliminar fuera de línea y de tres etapas que operan en tiempo real. La etapa preliminar corresponde al análisis del proceso en estudio y de los modos de falla de interés, así como la generación de los modelos SBM que serán utilizados en la etapa de implementación en línea. A través de esta metodología de estudio de eventos se determinan las variables más relevantes en cada anomalía con el fin de optimizar el procedimiento de generación de modelos. Las etapas asociadas a la implementación en línea se han denominado fases . Fase I genera una señal de alarma si la salida estimada por un modelo clasificador SBM, diseñado en la etapa preliminar, supera un umbral determinado en la etapa preliminar. Si se produce una alarma, entonces se ejecuta la Fase II que determina el vector de residuos entre las salidas medidas y las salidas estimadas por el modelo SBM, para cada posible anomalía en gestación. Fase III calcula el indicador de Hotelling de cada vector de residuos. Se genera una alarma de anomalía si este indicador supera un umbral determinado en la etapa preliminar. Este sistema es aplicado en una turbina a gas natural para el estudio de dos anomalías que ocasionan una disminución significativa en la potencia: (i) temperatura de un álabe fuera de rango (Anomalía #1) y, (ii) suciedad excesiva en el compresor (Anomalía #2). Los porcentajes de detección de las Anomalías #1 y #2 son 96% y 76%, respectivamente. Estos porcentajes se estiman en función del número de datos. Debido al tamaño de los conjuntos de datos disponibles, es imposible en esta aplicación utilizar probabilidades para caracterizar al sistema supervisor. Las principales ventajas de disponer de este sistema supervisor son: (1) con una metodología de estudio de eventos, se obtienen aquellas variables que son más relevantes en cada anomalía, (2) con la Fase I se logran descartar del análisis aquellas observaciones que representan un modo normal de operación y (3) a través de señales binarias Normal o Alarma se logra centralizar la información que entregan todos los modelos.

En este trabajo se presentan los resultados en simulación de un sistema de control tolerante a fallas activo aplicado al proceso hidráulico de cuatro tanques acoplados. El sistema de control tiene el objetivo de mantener las propiedades de desempeño deseadas con y sin la presencia de fallas parciales en actuadores (bombas). El sistema de control tolerante se desarrolla a partir de un sistema de detección y diagnóstico de fallas empleando el observador de entrada desconocida para estimar los niveles de los tanques. Después, se generan los residuos y se evalúan mediante un método basado en la norma del vector. Para aislar las fallas en los dos actuadores se utilizan dos observadores de entrada desconocida. La ventaja de este observador es el permitir estimar la magnitud de la falla. El mecanismo de compensación consiste en calcular una nueva ley de control que se adiciona a la señal que envía el controlador. Este método se conoce como compensación aditiva de fallas. Dicho método se aplica a dos tipos de controladores: basado en realimentación de estados (con acción integral), y basado en matriz dinámica. La principal contribución de este trabajo es el sistema de control tolerante, el cual tiene la capacidad de mantener al sistema de control operando en presencia de una falla parcial en uno de los actuadores con un desempeño cercano al obtenido cuando no hay fallas. Se utiliza la integral del error cuadrático como ´índice de desempeño. Las pruebas de simulación en SIMULINK muestran que la estrategia de compensación permite que los niveles de los tanques sigan sus valores de referencia de manera adecuada incluso en presencia de fallas. La misma metodología se implementa en el software RSLogix 5000 y se descarga en un PLC virtual, obteniéndose resultados similares a SIMULINK. Las simulaciones en SIMULINK y RSLogix 5000 demuestran que el controlador tolerante a fallas tiene un rendimiento superior en comparación al controlador sin compensación de fallas.
Tesis

Karl Polanyi used the notion of economistic fallacy in order to flag up the way in which formal definitions of the economy – rooted in the assumption of economising, self-interested market behaviour – were routinely applied as universal and rational by economists, political scientists, policy makers and in general public discourse. This thesis is a critical re-application of the notion of economistic fallacy in theoretical, historical and contemporary perspective. I argue that, although Polanyi’s broad generalisations are unsuitable for contemporary analysis, the same basic type of fallacy can be observed in various specific policy settings. Roughly speaking, the thesis comprises two halves. In the first, I focus on theoretical matters, arguing for a consideration of Polanyi specifically as a political economist of ideas. This, I argue, gets us closer to some of Polanyi’s most interesting analytical intentions whilst freeing us from some of the apparent ontological contradictions latent in his various texts. From there, I develop Polanyi’s insights on the role of ideas in capitalist development, foregrounding the notion of economistic fallacy as a key conceptual device. In the second half of the thesis, I apply this analysis over three case studies, one on global financial regulation, one on climate change and one on welfare provision in the UK. These areas are chosen as contemporary reflections of the three ‘fictitious commodities’ that Polanyi identified as uniquely important loci of economistically fallacious logics, namely money, land and labour. In each case, I note how specific versions of economistic fallacy have guided policies that aim to deliver forms of social protection via market mechanisms and market actors – what I call ‘marketised social protection’. This is in distinction to the straightforward (often state-led) societal self-protection that Polanyi and latter-day Polanyians have typically focused upon. I argue that the policies discussed are economistically fallacious to the extent that they rely on unrealistic, overly rationalist assumptions about the nature of society, the natural environment and people, respectively. I show instead how the dynamics of capital accumulation that such regimes serve to legitimate and protect – dynamics that I refer to as forms of ‘market self-protection’ – act to continually undermine the success of such policy programmes. This, I argue, is a distinctive tension in the ideational and material landscape of contemporary capitalism.

Since the 1990s, advocates of policy to prevent catastrophic climate change have been divided over the appropriate economic instruments to curb CO2 emissions-carbon taxes or schemes of emission trading. Barack Obama claimed that policies implemented during his presidency set in motion irreversible trends toward a clean-energy economy, with the years 2008-2015 given as evidence of decoupling between CO2 emissions and economic growth. This is despite California being the only state in the USA that has implemented a specific policy to curb emissions, a cap-and-trade scheme in place since 2013. To assess Obama's claims and the effectiveness of policies to reduce CO2 emissions, we analyze national and state-level data from the USA over the period 1990-2015. We find: (a) annual changes in emissions strongly correlated with the growth conditions of the economy; (b) no evidence for decoupling; and (c) a trajectory of CO2 emissions in California which does not at all support the claim that the cap-and-trade system implemented there has reduced CO2 emissions.
Series: SRE - Discussion Papers

Memoria para optar al título de Ingeniero Civil Mecánico
Dentro del área de mantenimiento, el monitorear un equipo puede ser de gran utilidad ya que permite advertir cualquier anomalía en el funcionamiento interno de éste, y así, se puede corregir cualquier desperfecto antes de que se produzca una falla de mayor gravedad. En data mining, detección de anomalías es el ejercicio de identificar elementos anómalos, es decir, aquellos elementos que difieren a lo común dentro de un set de datos. Detección de anomalías tiene aplicación en diferentes dominios, por ejemplo, hoy en día se utiliza en bancos para detectar compras fraudulentas y posibles estafas a través de un patrón de comportamiento del usuario, por ese motivo se necesitan abarcar grandes cantidades de datos por lo que su desarrollo en aprendizajes de máquinas probabilísticas es imprescindible. Cabe destacar que se ha desarrollado una variedad de algoritmos para encontrar anomalías, una de las más famosas es el Isolated Forest dentro de los árboles de decisión. Del algoritmo de Isolated Forest han derivado distintos trabajos que proponen mejoras para éste, como es el Robust Random Cut Forest el cual, por un lado permite mejorar la precisión para buscar anomalías y, también, entrega la ventaja de poder realizar un estudio dinámico de datos y buscar anomalías en tiempo real. Por otro lado, presenta la desventaja de que entre más atributos contengan los sets de datos más tiempo de cómputo tendrá para detectar una anomalía. Por ende, se utilizará un método de reducción de atributos, también conocido como reducción de dimensión, por último se estudiará como afectan tanto en efectividad y eficiencia al algoritmo sin reducir la dimensión de los datos. En esta memoria se analiza el algoritmo Robust Random Cut Forest para finalmente entregar una posible mejora a éste. Para poner en prueba el algoritmo se realiza un experimento de barras de acero, donde se obtienen como resultado sus vibraciones al ser excitado por un ruido blanco. Estos datos se procesan en tres escenarios distintos: Sin reducción de dimensiones, análisis de componentes principales(principal component analysis) y autoencoder. En base a esto, el primer escenario (sin reducción de dimensiones) servirá para establecer un punto de orientación, para ver como varían el escenario dos y tres en la detección de anomalía, en efectividad y eficiencia. %partida para detección de anomalía, luego se ver si esta mejora Luego, se realiza el estudio en el marco de tres escenarios para detectar puntos anómalos; En los resultados se observa una mejora al reducir las dimensiones en cuanto a tiempo de cómputo (eficiencia) y en precisión (efectividad) para encontrar una anomalía, finalmente los mejores resultados son con análisis de componentes principales (principal component analysis).

Ingeniero Civil Eléctrico
En el marco de una creciente demanda eléctrica global, es inminente la búsqueda de soluciones tecnológicas eficientes para reducir costos y mantener una operación del sistema eléctrico segura y confiable, y de esta forma, satisfacer este aumento de requerimiento energético. Ante esto, el uso de equipos de compensación serie en líneas de transmisión, es una medida óptima, la cual incrementa la capacidad de transferencia de potencia por las líneas a un costo mínimo en comparación con la construcción de nuevas líneas. Pero esta instalación, conlleva ciertos fenómenos transitorios como el alto contenido de frecuencia subsincrónica y elevado contenido de componente de decaimiento DC, afectando directamente a la localización de fallas. Sabida es la importancia de la ubicación de fallas en líneas de transmisión, ya que para fallas con tiempos de retardo mayores en su despeje, disminuye el tiempo de restauración del suministro eléctrico. Adicionalmente, tal como lo establece la ley, para toda falla se deben determinar sus causas, por lo que la localización de fallas aporta en reducir el rango de búsqueda de las brigadas de operación, ahorrando tiempo y recursos. Por lo tanto, este trabajo se enfocará en atenuar la influencia de estos problemas, y así, obtener la localización de falla con un mínimo error. Expuesto lo anterior, la presente memoria se centra en la localización de fallas en líneas de alta tensión con compensación serie, empleando información de las líneas de 500 [kV] de Transelec, las cuales comprenden gran parte del sistema de transmisión troncal chileno debido a sus grandes longitudes (incluso mayores a 200 kilómetros). Primero, se desarrolla un algoritmo que determine la ubicación de falla, que aplicado a ciertos parámetros variables, como la frecuencia de corte de los filtros y el método de resolución, entregará la localización con menor error. Aun así, la búsqueda de un error mínimo, lleva a realizar un problema de optimización estadístico que minimice la distancia a la ubicación real de las fallas. Luego, este algoritmo resolutivo es validado mediante el procesamiento de fallas simuladas en Digsilent, donde los escenarios de simulaciones dinámicas corresponden al tipo de falla y la ubicación de la falla con respecto a la compensación serie, con tal de abarcar la totalidad del largo de la línea. En general, los resultados obtenidos demuestran bajos errores promedio en la ubicación de fallas. Para fallas reales, se obtiene un 8.98% de error promedio para el algoritmo sin optimización, pero una vez minimizado el error, este desciende a 3.74%. En cuanto a las fallas simuladas en Digsilent, los errores corresponden a 8.01% y 3.95% respectivamente, lo que verifica los resultados alcanzados y permite ampliar la estadística para la corrección del error de la localización.

School Psychology
Ph.D.
A total of 168 undergraduate students at Temple University provided a measure of their prior beliefs and measures of attitude strength on three topics and then attempted to identify and explain informal reasoning fallacies based on the same topics. Contrary to the hypothesized predictions, prior beliefs and measures of attitude strength did not have a significant effect on participants' ability to accept informal reasoning fallacies consistent with their beliefs based on that topic, although agreement with the topic demonstrated modest effects. Furthermore, this research demonstrated that participants have significant difficulty identifying and explaining informal logical fallacies. Ability to identify and explain one informal fallacy is not a significant predictor of the ability to identify and explain other fallacies. Also, ability to identify and explain one fallacy in a topic is a poor predictor of the ability to identify and explain that fallacy in another topic. This research indicates that formal fallacy syllogism scores were the best predictor of the ability to identify and explain informal logical fallacies, and that agreement with the topic and willingness to act on those beliefs demonstrated modest effects. Consistent with studies on dual-processing theory, in informal logic the individual is forced to examine the information presented in the statement and the structure of the statement and then relate it to their prior opinions and attitudes about the topic, and therefore, the acceptance of the fallacy is a matter of motivated reasoning bias or self-deception instead of an error in analytical reasoning. Informal reasoning fallacies represented an error in judgment, or a misunderstanding of the validity of an argument. Practical implications for school psychologists, limitations of this research, and directions for future research were discussed.
Temple University--Theses

Ingeniero Civil Eléctrico
En la actualidad, la supervisión de procesos necesita ser cada vez más eficiente. Hoy en día se cuenta con múltiples sensores en cada proceso, los cuales entregan información de algún estado/variable del mismo. Al analizar esta información, es posible encontrar relaciones entre variables y puntos de operación del proceso. Lo anterior posibilita la construcción de modelos de procesos en base solo a información recaudada de los estados/variables. Esta herramienta de modelación es muy útil cuando no se conoce de manera completa, a nivel fenomenológico, el proceso a estudiar. El presente Trabajo de Titulo está centrado en la realización de modelos para un molino SAG (Semi-Autógeno) en base a estructuras no-paramétricas de similitud. En primer lugar, se desarrolla un algoritmo para la generación de modelos de similitud usando un enfoque basado en los residuos (diferencia entre el valor real y el valor estimado). Posteriormente, se desarrolla una metodología para estimar variables usando modelos de similitud, la predicción de ellas y un posterior análisis de escenario usando un modelo de predicción. Al momento de generar un modelo para estimar las variables controladas usando datos históricos reales de un molino SAG, se observa que el modelo creado cumple con los criterios de validación. Posteriormente, usando los mismos datos, se procede a crear un modelo de predicción, con el fin de generar un análisis de posibles futuros escenarios. Los resultados muestran que en el nuevo escenario propuesto, se obtiene un mejor desempeño energético del molino SAG estudiado. Por otro lado, se genera un modelo para la detección de anomalías usando una base de datos con una anomalía identificada. Los resultados de esta modelación muestran que se detecta exitosamente la anomalía en la base de datos. Se propone a futuro, desarrollar una herramienta que sea capaz de realizar un pronóstico, estimando las variables independientes para una mejor predicción de las variables controladas.

The purpose of this professional project was to explore myths and misconceptions about sexual activity in adolescents. Adolescent pregnancy and sexually transmitted diseases (STD) are a significant problem worldwide and have been studied for many decades (Kirby, 2002). The burden of treating pregnancy and STD in the adolescent population affects all aspects of healthcare. Because of the magnitude of the problem, prevention of pregnancy and sexually transmitted infections among adolescents has become a national priority (McBride & Gienapp 2000). A review of literature was conducted focusing on education, current myths and misconceptions of sexual activity, STD and pregnancy. A survey was created based on the literature. The questions asked were pregnancy or STD related and focused on fertility, condom use, and STD transmission. A convenience sample of four female and three male adolescents aged 15-18 participated. Important preliminary results were provided by the survey. Survey results indicated a high number of incorrect responses. Questions regarding pregnancy were the most frequently missed while questions about STD were answered correctly by most participants. Sample size was small, so generalization is impossible. However, knowing that these adolescents had limited knowledge about pregnancy prevention and sexually transmitted diseases may encourage inclusion about these topics in future educational programs for adolescents.