Enfoque UTE

Characterization of the Vegetation Community and its Contribution to a Carbon Stock in a Dry Forest

Abstract: The dry forest ecosystem is characterized by their rich biodiversity and adaptations to arid conditions. This study focused on determining the composition and structure of the vegetation, examining species interactions, and estimating carbon stored in its aboveground biomass (AGB) using an allometric equation proposed for mixed dry forests. We used 10 plots of 10 x 20 m to record data on trees with a diameter at breast height (DBH) ≥ 5 cm. Taxonomic classification was initially obtained using experts and specialized databases. Ecological importance was assessed through the Importance Value Index (IVI), and species association was determined using the Indicator Value Index (IndVal%). We identified 148 individuals of 21 species, 19 genera, and 12 families in four groups with strong associations, with C. Trischistandra standing out for its high IVI. The Kruskal-Wallis test did not show significant differences in carbon stored between plots, and was estimated a storage potential of 70.47 Mg C ha-1. This research highlights the importance of key species in carbon capture, which is crucial for mitigating climate change. Effective management of these species could have a positive impact on the conservation of the dry forest ecosystem and the fight against global warming. This analysis provides a deep understanding of the structure of this ecosystem.

Resumen: El ecosistema del bosque seco se caracteriza por su rica biodiversidad y adaptaciones a condiciones áridas. Este estudio se centró en determinar la composición y estructura de la vegetación, examinar las interacciones entre las especies y estimar el carbono almacenado en su biomasa aérea (AGB), se usó una ecuación alométrica propuesta para bosques secos mixtos. Utilizamos 10 parcelas de 10 x 20 m para registrar datos sobre árboles con un diámetro a la altura del pecho (DAP) ≥ 5 cm. Inicialmente, la clasificación taxonómica se obtuvo consultando a expertos y bases de datos especializadas. La importancia ecológica se evaluó a través del Índice de Valor de Importancia (IVI) y la asociación de especies se determinó utilizando el Índice de Valor Indicador (IndVal%). Se identificaron 148 individuos de 21 especies, 19 géneros y 12 familias en cuatro grupos con fuertes asociaciones, destacándose C. Trischistandra por su alto IVI. El test de Kruskal-Wallis no mostró diferencias significativas en el carbono almacenado entre las parcelas y se estimó un potencial de almacenamiento de 70.47 Mg C ha-1. Esta investigación resalta la importancia de especies clave en la captura de carbono, lo cual es crucial para mitigar el cambio climático. El manejo efectivo de estas especies podría tener un impacto positivo en la conservación del ecosistema de bosque seco y en la lucha contra el calentamiento global. Este análisis brinda un entendimiento profundo de la estructura de este ecosistema.

Distributed Congestion Control Based on Utility Function

Abstract: This paper introduces the Distributed Utility Function Algorithm (D-AFU) as a notable progression in managing and optimizing network traffic within distributed settings. Based on the utility function principle, D-AFU dynamically adjusts data rate in response to ever-changing network demands, with optimal performance and a higher user experience. Contrary to the centralized model, D-AFU employs a distributed, scalable and resilient against failures and system overloads mechanism. Its efficiency was validated using the NS-3 simulator. Three main metrics were used: the data rate allocation, utility per session, and fairness (quantified by the Gini coefficient). D-AFU displays exceptional performance and low latency, particularly vital for real-time applications with high Quality of Service (QoS) requirements.

Resumen: El artículo presenta el Algoritmo de Función de Utilidad Distribuida (D-AFU) como una notable evolución en la gestión y optimización del tráfico de red en entornos distribuidos. Basado en el principio de función de utilidad, D-AFU ajusta dinámicamente la velocidad de datos en respuesta a las demandas cambiantes de la red, con un rendimiento óptimo y una mejor experiencia para el usuario. A diferencia del modelo centralizado, D-AFU emplea un mecanismo distribuido escalable y con mayor resistencia contra fallos y sobrecargas del sistema. Su eficiencia fue validada utilizando el simulador NS-3. Se utilizaron tres métricas principales: la tasa de asignación de transmisión, la utilidad por sesión y la equidad (cuantificada por el coeficiente de Gini). D-AFU mostró un rendimiento excepcional, especialmente vital para aplicaciones en tiempo real que exigen alta Calidad de Servicio (QoS) y baja latencia.

Current Status and Challenges of IoT Research in the Ecuadorian Healthcare Sector: A Systematic Literature Review

Abstract: The Internet of Things (IoT) has the potential to revolutionize healthcare by enabling remote patient monitoring, personalized care and disease prevention. In Ecuador, research on IoT in the healthcare field is rapidly expanding. However, there’s a need for a clearer understanding of the current state of this research. This study examines the contributions of Ecuadorian authors in this field through their publications in two globally impactful bibliographic databases. The methodology employed is a systematic review using the PRISMA statement, resulting in a final stage comprising 23 articles. These publications encompass system proposals, prototypes, and reviews with applications in areas such as epidemiology, cardiology and nursing. The recurrent mention of patient information privacy is a challenge in implementing IoT-based healthcare systems. The conclusions emphasize that future work perspectives should address the challenges identified, considering the growing trend of publications from Ecuadorian authors.

Resumen: El Internet de las Cosas (IoT) tiene el potencial de revolucionar la atención médica al permitir la monitorización remota de pacientes, atención personalizada y prevención de enfermedades. En Ecuador, la investigación sobre IoT en el campo de la salud está expandiéndose rápidamente. Sin embargo, es necesario tener una comprensión más clara del estado actual de esta investigación. Es así como el presente trabajo analiza las contribuciones de los autores ecuatorianos en este campo, a través de sus publicaciones en dos bases de datos bibliográficas de impacto global. La metodología empleada es una revisión sistemática utilizando la declaración PRISMA, lo que resulta en una etapa final con 23 artículos. Las publicaciones abarcan propuestas de sistemas, prototipos y revisiones con aplicaciones en áreas como epidemiología, cardiología y enfermería. Se destaca la mención recurrente de la privacidad de la información del paciente como un desafío en la implementación de sistemas de atención médica basados en IoT. En las conclusiones se enfatiza que las perspectivas de trabajo futuro deben abordar los desafíos expuestos, teniendo en cuenta la creciente tendencia de publicaciones de autores ecuatorianos.

Nutritional Physiology of Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) Fed on Different Wheat Varieties

Abstract: Within the context of agricultural ecosystems, understanding the nutritional physiology of insects and their host plant preferences is essential for optimizing pest management strategies and improving crop production. In this study, we conducted an in-depth examination of the nutritional physiology of the fall armyworm, Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) in the context of different host plants, specifically wheat varieties, in comparison to maize. Our investigation focused on key parameters, including the Relative Consumption Rate (RCR), Relative Growth Rate (RGR), and Efficiency of Conversion of Ingested food (ECI) of S. frugiperda fed on different wheat varieties including: Dilkash-20, Fakhar-E-Bhakkar-17, Subhani-21, Faisalabad-08, and Akbar-19 in comparison to maize (NK-6654). The results revealed that S. frugiperda displayed a significantly (P < 0.05) higher RCR (8.08 g/g/day), RGR (1.50 g/g/day), and ECI (25.1 %) when feeding on maize, followed by Fakhar-E-Bhakkar-17 (RCR =7.00 g/g/day, RGR =1.24 g/g/day and ECI =21.4 %) and Akbar-19 (RCR = 6.06 g/g/day, RGR = 1.04 g/g/day and ECI =19.7 %) wheat varieties after 1 week of feeding. The lowest values of all these nutritional parameters were recorded on the Dilkash-20 variety (RCR = 2.98 g/g/day, RGR = 0.38 g/g/day, and ECI = 7.94 %). These findings offer valuable insights into the nutritional interactions between S. frugiperda and the host plants, shedding light on potential implications for pest management strategies and crop patterns.

Resumen: En el contexto de los ecosistemas agrícolas, comprender la fisiología nutricional de los insectos y sus preferencias de plantas hospedantes es fundamental para optimizar las estrategias de manejo de plagas y mejorar la producción de cultivos. En este estudio, llevamos a cabo un examen en profundidad de la fisiología nutricional del gusano cogollero, Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) en el contexto de diferentes plantas hospedantes, específicamente variedades de trigo, en comparación con el maíz. Nuestra investigación se centró en parámetros clave, incluida la Tasa de consumo relativo (RCR), la Tasa de crecimiento relativo (RGR) y la Eficiencia de conversión de los alimentos ingeridos (ECI) de S. frugiperda alimentada con diferentes variedades de trigo, incluidas: Dilkash-20, Fakhar-E-Bhakkar-17, Subhani-21, Faisalabad-08 y Akbar-19 en comparación con el maíz (NK-6654). Los resultados revelaron que S. frugiperda mostró un RCR (8.08 g/g/día), un RGR (1.50 g/g/día) y un ECI (25.1 %) significativamente mayores (P < 0.05) cuando se alimentaba de maíz, seguido por Fakhar-E-Bhakkar-17 (RCR = 7.00 g/g/día, RGR = 1.24 g/g/día y ECI = 21.4 %) y Akbar-19 (RCR = 6.06 g/g/día, RGR = 1.04 g/g/día y ECI = 19.7 %) variedades de trigo después de 1 semana de alimentación. Los valores más bajos de todos estos parámetros nutricionales se registraron en la variedad Dilkash-20 (RCR = 2.98 g/g/día, RGR = 0.38 g/g/día y ECI = 7.94 %). Estos hallazgos ofrecen información valiosa sobre las interacciones nutricionales entre S. frugiperda y las plantas hospedantes, arrojando luz sobre las posibles implicaciones para las estrategias de manejo de plagas y los patrones de cultivo.

Investigation of Wind Effects on UAV Adaptive PID Based MPC Control System

Abstract In this paper, an assessment of the state of coastal territories of Ecuador monitoring issue is conducted. The use of an autonomous robotic aerial platform is proposed as a technical solution to enhance the efficiency of remote surveillance missions performed by national security services along coastline. Considering the UAV nonlinear flight dynamics, as well as the missing information of the environment, is designed a UAV hierarchical control structure composed of an adaptive PID based MPC control strategy. The implementation of an adaptive PID based MPC controller leads to significantly improve the UAV optimal trajectory tracking task, as well as satisfy properties such as adaptiveness, self-learning, and capability of handling uncertainties caused by the unpredictable behavior of sea currents and wind loads retaining robust performance features. In this work, the investigation of external disturbances on UAV stabilization and positioning accuracy considers swirling wind flows and short-term wind gusts. These correspond to deterministic and random processes, are mathematically represented as trigonometric functions with random amplitudes determined by the gust coefficients and the wind loading periods of the pulses. The established range is given by a set of several observations of wind loads in the coastal territories of Ecuador. The analyzed data is collected from the database of national meteorological stations. Finally, the simulation process of the perturbed controlled motion of the UAV along a segmented linear trajectory, as well as the data analysis and graphics are carried out in the MATLAB environment.

Resumen En este trabajo se realiza una evaluación del estado de los territorios costeros del Ecuador en términos de monitoreo. El uso de una plataforma aérea robótica autónoma se propone como una solución técnica para mejorar la eficiencia de las misiones de vigilancia remota realizadas por los servicios de seguridad nacional a lo largo de la zona costanera. Considerando la no linealidad de la dinámica de un UAV, así como la inexistencia de información sobre el entorno, se ha diseñado una estructura jerárquica de control compuesta por una estrategia adaptativa de PID basada en un controlador MPC. La implementación del controlador adaptativo PID basado en MPC conduce a mejorar significativamente la tarea de seguimiento de trayectoria óptima del UAV, así como a satisfacer propiedades tales como la adaptabilidad, el autoaprendizaje y la capacidad de manejar incertidumbres causadas por el comportamiento impredecible de las corrientes marinas y las cargas de viento, manteniendo características robustas de rendimiento. En este trabajo, la investigación de los efectos de las perturbaciones externas sobre la estabilización y precisión de posicionamiento del UAV considera flujos arremolinados y ráfagas de corta duración. Estos corresponden a procesos deterministas y aleatorios, son representados matemáticamente como funciones trigonométricas con amplitudes aleatorias determinadas por los coeficientes de perturbaciones y los períodos de carga de viento de las pulsaciones. El rango establecido se da mediante un conjunto de varias observaciones de cargas de viento en los territorios costeros de Ecuador. Los datos analizados son recogidos de la base de datos de las estaciones meteorológicas nacionales. Finalmente, el proceso de simulación del movimiento controlado perturbado del UAV a lo largo de una trayectoria lineal segmentada, así como el análisis de datos y gráficos, se llevan a cabo en el entorno de MATLAB.

Evolution of the Polygon of the Protected Natural Area “Parque Nacional Sistema Arrecifal Veracruzano” Due to the Expansion of the Port of Veracruz, Mexico

Abstract: The Port of Veracruz, Mexico was artificially built at the beginning of the 21st century, dredging the sea floor and removing reefs to allow the entry of large ships, which led to a growth in the traffic of goods and people through it, making it the largest commercial port in all of Mexico. In 1992 the Government of Mexico decreed the area of coastal reefs near the Port of Veracruz as a protected natural area with the name of the Parque Nacional Sistema Arrecifal Veracruzano (PSNSAV). In 2013, with the demand of international trade, the decision was made to expand the port, generating job growth in the area and an increase in the flow of containers and automobiles, also have a greater capacity to transport cereals, minerals and fuels. In contrast to the disagreements of the society due to the loss of protected space, the Parks polygon had to be modified. This work try to demonstrated that the construction of the port expansion began previous the presentation to the environmental authorities of the Environmental Impact Statement and the change in the protected limits with the disappearance of the Punta Gorda reefs and the dredging of Vergara Bay for the arrival of deep draft vessels. Through a systematic mapping of the scientific literature combined with satellite mapping and visual interpretation of images, and documentary analysis, we determined the damage to the reef system, which has protected species according to Mexican national regulations.

Resumen: El Puerto de Veracruz, México fue construido de manera artificial a principios del siglo XXI, dragando el suelo marino y removiendo arrecifes para permitir la entrada de buques de gran tamaño, lo que conllevó a un crecimiento en el tráfico de mercancías y personas a través de él y convirtiéndolo en el mayor puerto comercial de todo México. En 1992 el Gobierno de México decretó en la zona de arrecifes litorales cercanos al Puerto de Veracruz como un área natural protegida con el nombre de Parque Nacional Sistema Arrecifal Veracruzano (PSNSAV). En 2013, con la demanda del comercio internacional, se tomó la decisión de ampliar el puerto, generando un incremento de empleo en la zona y un aumento del flujo de contenedores y automóviles, además de tener una mayor capacidad para transportar cereales, minerales y combustibles. Frente a las disconformidades de la sociedad por la pérdida de espacio protegido, el polígono de Parques tuvo que ser modificado. Con este trabajo se demuestra que la construcción de la ampliación del puerto se inició previa autorización de las autoridades ambientales de la Manifestación de Impacto Ambiental y el cambio en los límites protegidos, lo dicho tuvo inicio con la desaparición de los arrecifes de Punta Gorda y el dragado de la Bahía de Vergara para el arribo de buques de gran calado. A través de un mapeo sistemático de la literatura científica combinado con mapeo satelital e interpretación visual de imágenes, así como el análisis documental, se determinó el daño al sistema de arrecife, el cual cuenta con especies protegidas de acuerdo a la normatividad nacional mexicana.