Tesis de Postgrado de Acceso Abierto

This study investigates a hierarchical reinforcement learning approach to achieve human-like walking in bipedal robots while following marked footsteps. Traditionally, state machines and model-based methods were used for this task, ensuring stability and safety but lacking natural human-like motion. Our approach utilizes a two-level architecture: a high-level policy trained specifically for following footsteps and a low level policy distilled from motion capture data to generate natural gaits. Experiments demonstrate that this hierarchical approach significantly outperforms training a single network, particularly for complex tasks on human-sized robots. The low-level network plays a crucial role, substantially reducing joint torques and speeds while achieving stable walking. However, a current limitation is the inability to follow footsteps on stairs. We observed that both general and locomotion motion capture datasets achieved similar results in following footsteps, but the locomotion dataset generated more visually natural human-like walking, especially for forward walking. Future work will aim to improve the robot’s walking robustness for navigating uneven terrains like stairs and slopes. Our findings suggest that low-level networks pre-trained on motion capture data are a viable approach for achieving human-like walking gaits in real-world, human-sized robots. This research paves the way for developing bipedal robots with efficient and natural walking capabilities. Accompanying videos1 and code2 are available online.

Las energías renovables tienen un papel fundamental en la sostenibilidad, siendo la eólica una de las más importantes, producto de sus bajos costos marginales de generación. Los aerogeneradores modernos son cada vez más grandes y complejos, y se requiere que la operación y mantenimiento sea lo más optimizada posible. En este contexto, los sistemas de Control de Supervisión y Adquisición de Datos otorgan información valiosa, pero no se tiene una guía clara para poder analizarla. Para superar esta necesidad, se propone una metodología generalizada mediante la gestión de alarmas, que ayuda en el reconocimiento de los subsistemas críticos. El artículo define cada subsistema para evitar ambigüedades, y presenta un marco teórico para la aplicación en diferentes contextos. Utilizando la cantidad y tiempos de activación de las alarmas, junto con los tiempos reales de inactividad. Considerando la transición de estados, lo cual ayuda a incluir la mirada de cuando el aerogenerador se encuentra inactivo operacionalmente. En el caso de estudio del cono sur, se encontraron 4 subsistemas críticos, teniendo principal relevancia las alarmas de veletas, anemómetros y velocidades de emergencia. Los indicadores y las herramientas gráficas planteadas apoyaron en guiar el análisis.

Las nanopartículas magnéticas han despertado un gran interés en el área de la biomedicina debido a su potencial uso en terapias contra el cáncer, reparto de fármacos en ambientes biológicos, manipulación celular y agentes de contraste. Gracias a su fácil manipulación con un campo magnético externo, es posible aplicar torques y procesos de hipertermia, propiedades críticas al momento de ser utilizadas en células cancerígenas para su destrucción. Dentro de las nanopartículas existentes se destacan las de tipo superparamagne-tic iron oxide nanoparticles (SPION), synthetic anti-ferromagnetic (SAF) y del tipo vórtice (vortex), las cuales son el principal enfoque en este trabajo de investigación. Los métodos de patronaje y de deposición varían dependiendo del tipo de nanopartícula a fabricar, abarcando métodos como son los de fotolitografía, na-noimprinting, hole-mask colloidal lithography, evaporación solvotermal, deposición por sputtering o mediante haz de electrones. En el presente trabajo, se fabricaron dos discos ferromagnéticos de Fe (hierro) y Py (permalloy) con estructura magnética tipo vórtice la cual previene la aglomeración de los mismos. Para fabricar estos nanodiscos, se siguió la ruta de patronaje con resina negativa y deposición por haz de electrones. Discos con diámetros de 790[nm] y 260[nm] fueron creados con espesores de 50[nm] y 100[nm] de material respectivamente, dando como resultado un total de ocho muestras. Imágenes SEM (scanning electron microscope) fueron tomadas como soporte para observar la calidad de los nanodiscos. Posteriormente se realizó una caracterización magnética completa la cual fue comparada con modelos de microsimulación magnética. Medidas de VSM (Vibrating Sample Magnetometer) fueron tomadas como película nanoestructurada y tras completar las medidas, los discos fueron liberados en agua dentro de eppendorfs para realizar una segunda caracterización con VSM y comparar los resultados. Tras las mediciones, dos tipos de discos fueron seleccionados por sus mejores propiedades magnéticas, los de menor remanencia y coercitividad para un posterior análisis, los de Fe de 260[nm] de diámetro y 50[nm] de espesor y los de Py de 790[nm] de diámetro y 50[nm] de espesor. La simulación micromagnética fué llevada a cabo con el uso de Mumax, la cual realiza cálculos a partir de elementos _nitos. Las imágenes SEM tomadas anteriormente fueron usadas como matriz para este propósito. Los ocho tipo de discos fabricados fueron simulados y se observó su estado magnético y sus características. Teniendo los resultados experimentales y simulados, se hizo una comparación y análisis de los resultados. Para la observación de la dinámica de los discos en solución acuosa, fué montado un láser con un fotodetector capaz de medir los cambios en intensidad luminosa producido por el movimiento de los discos frente a un campo magnético externo. Se realizaron medidas a discos de Py de 790[nm] de diámetro y 50[nm] de espesor para observar su comportamiento y evolución temporal frente al campo magnético aplicado. Para apoyar estas observaciones, discos de mayor diámetro capaces de ser observados en un microscopio óptico, fueron sometidos bajo un campo magnético para observar su interacción y también bajo MFM para ver el estado vórtice magnético.

En esta tesis se discutirá la aplicación del grupo de renormalización funcional en teorías supersimétricas que contienen acoplamientos de supermultipletes quirales y vectoriales, así como también teorías de gauge supersimétricas. En primer lugar se generalizará la aplicación del grupo de renormalización funcional en modelos de Wess-Zumino añanadiendo el acoplamiento con un supermultiplete vecto rial con simetría U(1) dentro del gauge de Wess-Zumino considerando el superpotencial renormalizable más general. Mostraremos las diferencias de aplicar el primer orden de la expansión derivativa usando reguladores de dos clases distintas, se mostrarán los resulta dos de puntos fijos no triviales que entregan las ecuaciones del grupo de renormalización usando ambos acercamientos además del flujo no perturbativo del superpotencial. Posteriormente se aplicará el formalismo a una teoría de gauge supersimétrica, la ex tensión supersimétrica de electrodinámica cuántica. Se mostrará que en la aplicación del primer orden de la expansión derivativa, el flujo del superpotencial respeta el teorema de no renormalización, además, la función beta de la constante de estructura fina y la dimen sión anómala de los campos de materia respetan la relación no perturbativa de Novikov Shiftman-Vainstein-Zakharov. En adición, los coeficientes de la expansión en serie de po tencias de la función beta coinciden exactamente con los coeficientes de la función beta perturbativa a uno y dos lazos. También se mostrarán los resultados de puntos fijos no triviales. Finalmente se analizará el segundo orden de la expansión derivativa sobre electrodiná mica cuántica supersimétrica, donde se muestra que la función beta y dimensión anómala aún respetan la relación NSVZ aún cuando se añaden coeficientes que representan los modos de momentum de alta energía

Esta investigación aborda la gestión del patrimonio cultural y los desafíos que enfrenta en el mundo actual debido al ritmo creciente de la modernización, sobrepoblación y la globalización que afecta a los diversos territorios. Se discuten las nuevas necesidades para gestionar exitosamente y como establecer bases comunes para definir y evaluar los sistemas de gestión, proporcionar orientaciones y herramientas para la práctica cotidiana de la gestión, y sensibilizar al público sobre los problemas de gestión en el patrimonio. La investigación se basa en tres líneas fundamentales: la gestión del patrimonio cultural, el desarrollo sostenible y el pensamiento complejo, teniendo como principal objetivo el diseño de un modelo integral para la evaluación cualitativa y cuantitativa de la gestión sostenible para los pueblos tradicionales de Chile. Bajo esta premisa se analizan los principios y fundamentos del Desarrollo Sostenible, Pensamiento Complejo y la Gestión del Patrimonio Cultural, como también las características y condiciones actuales de los pueblos tradicionales. Los resultados de esta investigación serán útiles para mejorar la gestión del patrimonio cultural y promover el desarrollo sostenible en diferentes contextos. El principal valor del método de evaluación propuesto es la orientación hacia un desarrollo integral y sostenible, es decir, que para cada etapa de la gestión exista la mirada de diálogo entre diferentes actores y posturas frente al patrimonio, diferentes disciplinas y acciones de conservación, que analicen y traten el pueblo tradicional de forma global y conjunta, pero también, a cada parte como unidad creadora y componente de valor patrimonial. El modelo propone un sistema de gestión cíclico de autogeneración duradero. La aplicación del método de evaluación a un caso particular permitió establecer parámetros concretos de evaluación para los principios planteados, y validarlos cualitativa y cuantitativamente.