Perfiles

ANÁLISIS DEL CAMBIO CLIMÁTICO EN UN ECOSISTEMA ALTO ANDINO, RIOBAMBA-ECUADOR

RESUMEN El propósito de esta investigación es evidenciar la existencia del cambio climático en un ecosistema alto andino del Ecuador, a través del estudio de la tendencia lineal de la temperatura máxima, mínima, promedio y precipitación de la estación meteorológica (M1036) del Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología (INAMHI) ubicada en la Escuela Superior Politécnica de Chimborazo (ESPOCH). El análisis estadístico univariante de los promedios mensuales multianuales de los años 1976 a 2017 determinaron un clima seco en los meses de junio a septiembre y un clima húmedo en dos intervalos (febrero - mayo y octubre - diciembre). Por otra parte, mediante la prueba de Mann Kendall, se evidenció que la temperatura promedio presentó una tendencia decreciente (-0,004); mientras que la temperatura máxima, mínima y precipitación tuvieron una tendencia creciente (0,0002; 0,003; y 0,039 respectivamente), donde las dos últimas son significativas al 5%. Concluyendo así, que el cambio climático es plausible en el área centro andina del Ecuador, generando problemas ambientales a los que nos debemos enfrentar, y que los generadores de políticas públicas del país deben considerar como insumos para la planificación.

ABSTRACT The purpose of this research is to demonstrate the existence of climate change in a high Andean ecosystem of Ecuador, through the study of the linear trend of the maximum, minimum, average and precipitation temperature of the meteorological station (M1036) of the Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología (INAMHI) located in the Escuela Superior Politécnica de Chimborazo (ESPOCH). The univariate statistical analysis of the multiyear monthly averages of the years 1976 to 2017 determined a dry climate in the months of June to September and a humid climate in two intervals (February - May and October - December). On the other hand, by means of the Mann Kendall Test, it was evidenced that the average temperature showed a decreasing tendency (-0.004); while the maximum, minimum and precipitation temperature had an increasing tendency (0.0002, 0.003, and 0.039 respectively), where the last two are significant at 5%. It is concluded that climate change is plausible in the central andean area of Ecuador, generating environmental problems that we must face, and that public policy articulators in the country should consider as inputs for planning.

AGRUPACIÓN DE GENES EN CIENCIA INTENSIVA: COMPARACIÓN Y ANÁLISIS DE TENDENCIA MEDIANTE EL ÍNDICE DE ESTABILIDAD BIOLÓGICA

Abstract This research evaluates the performance of the best-known clustering algorithms using the biological stability index (BSI). A comparison was made between the clustering algorithms, to determine which is the optimum according to the score obtained in each algorithm, the group of genetics in Intensive Science, which uses extensive databases to cover almost all the results that could probably really. This method is applied to a gene expression database (Microarray). The analysis was performed on the "mouse" database included in the clValid package in the R software, for the study of mouse mesenchymal cells (neural crest and derived mesoderm), graphic methods, such as dendograms, are used for a first approach. For the selection of the optimal algorithm, the biological stability index was calculated for each clustering algorithm, the best being the one closest to the unit. Consequently, the most stable algorithm for this database is "Diana". To reach this result, the number of clusters with the response obtained in each case was visualized graphically; the optimal algorithm was taken as the one that most closely matches the reality of the problem, taking into account its score in the indexes and also with the help of a phylogenetic graph for a final approach.

Resumen Esta investigación evalúa el rendimiento de los algoritmos de agrupación más conocidos utilizando el índice de estabilidad biológica (BSI). Se realizó una comparación entre los algoritmos de agrupación, para determinar de estos cuál es el óptimo según el puntaje obtenido en cada algoritmo, la agrupación de génica en Ciencia Intensiva, el mismo que utiliza bases de datos extensas para cubrir casi todos los resultados que pudiesen ocurrir realmente. Se aplica este método a una base de datos de expresión de genes (Microarray). El análisis se lo realizó a la base de datos “mouse” incluida en el paquete clValid en el software R, para el estudio de las células mesenquimales de ratones (cresta neural y el mesodermo derivado), también se utiliza métodos gráficos como los dendogramas para un primer enfoque. Para la selección del algoritmo óptimo, se calculó el índice biológico de estabilidad para cada algoritmo de agrupación siendo el mejor, el que más cerca de la unidad se encuentre. En consecuencia, el algoritmo más estable para dicha base de datos es “Diana”. Para llegar a este resultado se visualizó gráficamente el número de clústeres con la respuesta obtenida en cada caso; se tomó como el algoritmo óptimo el que más se apegue a la realidad del problema teniendo en cuenta su puntaje en los índices y además con la ayuda de un gráfico de filogenética para un último enfoque.

ANÁLISIS DE LA PREDICTIBILIDAD DE LAS CONCENTRACIONES ANUALES DE PM2.5 EN QUITO, APLICANDO LA ENTROPÍA DE KOLMOGÓROV-SINAI

Resumen El material particulado de 2.5 micras conocido como PM2.5, se encuentran en el aire urbano, principalmente debido a la contaminación vehicular. Los efectos en la salud son irreversibles debido a que por su dimensión puede alojarse permanentemente en los alvéolos pulmonares. El objetivo de la investigación fue analizar la predictibilidad de las concentraciones de PM2.5 en Quito-Ecuador (0°13'12.46 "S, 78 ° 30'36.97" O, altura 2830 m), mediante la entropía de Kolmogórov-Sinai. Se utilizaron los datos históricos de las concentraciones de PM2.5, registrados por la Red de Monitoreo Atmosférico Metropolitano de Quito del período 2005-2016. Previo al análisis de predictibilidad se calcularon los parámetros de tiempo de retardo, la dimensión de encaje y exponentes de Lyapunov que determinan la dinámica del sistema, para procesar los datos se usa el modelo Tisian. El mayor número de exponentes positivos de Lyapunov se encuentran en los años 2011, 2013 y 2016. La entropía de Kolmogórov-Sinai tiene una tendencia a incrementarse en el transcurso de los 12 años analizados, lo cual implica una disminución en la predictibilidad de los datos de PM2.5, debido a la pérdida de información a lo largo de la evolución del sistema.

Abstract The particulate material of 2.5 microns known as PM2.5 is found in urban air, mainly due to vehicular contamination. The health effects are irreversible because by their size it can permanently lodge in the pulmonary alveoli. The objective of the research was to analyze the predictability of PM2.5 concentrations in Quito-Ecuador (0-13'12.46"S, 78'30'36.97" O, height 2830 m), using the entropy of Kolmogórov-Sinai. The historical data of the concentrations of PM2.5, recorded by the Quito Metropolitan Atmospheric Monitoring Network from 2005-2016, were used. Prior to the predictivity analysis, the time delay parameters, the fit dimension and the Lyapunov exponents that determine the system dynamics, were calculated. The Tisian model is used to process the data. The largest number of positive exponents of Lyapunov are found in 2011, 2013 and 2016. Kolmogorov-Sinai entropy has a tendency to increase over the course of the 12 years analyzed, which implies a decrease in the predictability of PM2.5 data, due to the loss of information over the course of the system evolution.

DETERMINACIÓN DEL COMPORTAMIENTO METEOROLÓGICO DEL VIENTO EN LA PROVINCIA DE CHIMBORAZO, ECUADOR

Resumen El Centro de Energías Alternativas y Ambientes de la Facultad de Ciencias de la ESPOCH tiene como principal objetivo contribuir con conocimientos al desarrollo de la investigación, ciencia y tecnología, en el ámbito de las energías alternativas y ambiente; es importante identificar regiones con similar comportamiento en la variable meteorológica velocidad de viento; en la provincia de Chimborazo-Ecuador, mediante el análisis de componentes principales. El estudio se realizó empleando la librería Factoshiny de R y los datos corresponden a los obtenidos de las estaciones meteorológicas Alao, Atillo, Cumandá, Espoch, Matus, Multitud, Quimiag, Tunshi y Urbina; durante el año 2015 en los meses de enero a noviembre. El análisis de componentes principales permitió identificar dos tipos de comportamientos en la velocidad de viento: el primero lo determina la región norte de la provincia, con zonas ubicadas a una altura superior que los 1000 m.s.n.m.; y el segundo corresponde a la región del sub-trópico, misma que posee mayor diversidad, con fauna y flora totalmente diferente a la primera.

Abstract The Center for Alternative Energies and Environments of the Faculty of Sciences of ESPOCH has as main objective to contribute knowledge to the development of research, science and technology, in the field of alternative energies and environment; it is important to identify regions with similar behavior in the wind speed meteorological variable; in the province of Chimborazo-Ecuador, through the analysis of main components. The study was carried out using the Factoshiny R library and the data correspond to those obtainned from the meterological stations Alao, Atillo, Cumandá, Espoch, Matus, Multitud, Quimiag, Tunshi y Urbina; during the year 2015 in the months of January to November. The analysis of main components allowed the identification of two types of wind speed behaviors; the first is determined by the northern region of the province, with zones located at a height higher than 1000 m.a.s.l.; and the second corresponds to the subtropical region, the same one with the greatest diversity, with a totally different fauna and flora from the former.

SÍNTESIS Y APLICACIÓN DEL COMPUESTO DE COORDINACIÓN: TRIOXALATOFERRATO (III) DE POTASIO

Resumen El estudio de los compuestos de coordinación constituye un aspecto fundamental dentro del campo de la química inorgánica debido a la naturaleza fascinante que poseen manifestada en sus propiedades particulares que les permiten tener utilidad a nivel industrial. El presente trabajo de investigación se enfoca en la síntesis y caracterización del trioxalatoferrato (III) de potasio para su aplicación factible. La síntesis del compuesto se realizó en el laboratorio en base a un conjunto de reacciones químicas progresivas de ácido oxálico, hidróxido de potasio y cloruro de hierro (III) para la preparación de una disolución de la cual se obtuvieron cristales del compuesto estudiado gracias al proceso de precipitación en ambiente sin luz. Los cristales fueron separados de la disolución a través del sistema de filtración por gravedad para su caracterización por espectroscopia de infrarrojo y finalmente su aplicación en la técnica de copia fotográfica monocromática. Los resultados de la investigación muestran que la capacidad de fotorreducción propia del ion Fe+3 contenido en el compuesto de coordinación estudiado le permite tener un aporte y utilidad en la industria de la fotografía como elemento para la preparación de tinta fotográfica.

Abstract The study of coordination compounds is a fundamental aspect in the field of inorganic chemistry due to the fascinating nature they have manifested in their particular properties that allow them to have numerous industrial applications. This paper focuses on the synthesis and characterization of potassium trioxalatoferrate (III) for feasible application. The synthesis of the compound was carried out at the laboratory with a set of progressive chemical reactions of oxalic acid, potassium hydroxide and iron chloride (III) for the preparation of a solution from which crystals of the studied compound were obtained due to the process of precipitation in an environment without light. The crystals were separated from the solution through the gravity filtration system for its characterization by infrared spectroscopy and finally its application in the monochromatic photographic technique. The results of the investigation show that photoreduction capacity of the Fe+3 ion contained in the compound studied allows it to have a contribution and to be useful in the photography industry as an element for the preparation of photographic ink.

APLICACIÓN DEL DESARROLLO GUIADO POR PRUEBAS COMO UNA PRÁCTICA DE LA INGENIERÍA DE SOFTWARE

Resumen El diseño de aplicaciones móviles es considerado como una de las prioridades tecnológicas en el mundo moderno. Estas se encaminan a satisfacer la demanda de los usuarios para garantizar eficiencia y productividad empresarial mediante la automatización de sus procesos. El objetivo de esta investigación fue desarrollar una aplicación web móvil para el registro de lectura de los medidores del consumo de agua y cobros por servicios prestados. Para su desarrollo se utilizó la metodología ágil, en particular Scrum, que permitió ejecutar las tareas de manera eficaz con participación activa del cliente; se aplicó el Desarrollo Dirigido por Pruebas para la realización de pruebas unitarias en las tareas de programación y pruebas de aceptación para validar funcionalidades. Como principal resultado se obtuvo el diseño y ejecución de una aplicación web/ móvil que cumple con el objetivo previsto y que superó las primeras pruebas de calidad y funcionamiento, estando pendiente en un segundo momento su implementación a escala funcional. La Metodología Scrum y el Desarrollo Dirigido por Pruebas TDD, constituyen herramientas de invaluable valor en el diseño y elaboración de aplicaciones web para ser implementadas en el sector empresarial.

Abstract The design of mobile applications is considered one of the technological priorities in the modern world. These are aimed at satisfying the demand of users to ensure efficiency and business productivity through the automation of their processes. The objective of this research was to develop a mobile web application for the reading of water consumption meters and charges for services rendered. For its development, the agile methodology was used, the Scrum method, which allowed executing the tasks efficiently with active participation of the client; Test-Driven Development was applied to perform unit tests in programming tasks and acceptance tests to validate functionalities. The main result was the design and execution of a web application that meets the target and exceeded the first quality and performance tests, pending implementation at a functional scale. The Scrum method and Test Driven Development are tools of invaluable value in the design and development of web applications to be implemented in the business sector.

COMPARACIÓN ENTRE TAMAÑOS DE MUESTRAS DE MEDIAS PAREADAS CON ANÁLISIS DE PODER USANDO PAQUETES DEL SOFTWARE R Y EL SOFTWARE G*POWER

Resumen La verificación de hipótesis requiere un previo planteamiento de factores como el tamaño de muestra y su fiabilidad de las pruebas estadísticas para abordar estudios experimentales, dado que se puede rechazar la presencia de un efecto derivado de un tratamiento, cuando en realidad no hay suficiente poder estadístico para arribar a dicha conclusión. El objetivo de este artículo es definir que es el poder de una prueba estadística, explicar su cálculo y determinar el nivel de aproximación de los tamaños de muestras de la prueba estadística de medias pareadas generados por tres paquetes del software R, identificar si existen similitudes en la generación de resultados con el software G*power; dando un grado de seguridad y confianza para las pruebas estadísticas en el análisis de poder.

Abstract Hypothesis verification requires a prior approach of factors such as the sample size and its reliability of statistical tests to address experimental studies, since the presence of an effect derived from a treatment can be rejected, when in reality there is not enough statistical power to arrive at that conclusion. The objective of this article is to define what is the power of a statistical test, explain its calculation and determine the level of approximation of the sample sizes of the statistical test of paired means generated by three R software packages, and identify if there are similarities in the generation of results with the G * power software; giving a degree of security and confidence for statistical tests in power analysis.

EVALUACIÓN DE LA CALIDAD DEL AGUA DEL RÍO CHAMBO EN ÉPOCA DE ESTIAJE UTILIZANDO EL ÍNDICE DE CALIDAD DEL AGUA ICA-NSF

Resumen El deterioro de las fuentes hídricas en el Ecuador es un problema ambiental producto principalmente de las descargas de aguas residuales. A este tipo de contaminación hídrica se lo relaciona con el deterioro de los ecosistemas, pero el tema también es de salubridad. Las altas concentraciones de material orgánico e inorgánico disuelto en los caudales de los ríos y su uso en el regadío de cultivos y abrevaderos ponen en riesgo la salud humana. En el cantón Chambo-Ecuador (altura 2780 m), el 12,95 % de la superficie total es tierra agrícola y su fuente de regadío es el río Chambo. La red de alcantarillado de este cantón descarga sus aguas residuales al río sin previo tratamiento. Para determinar las condiciones del agua de este río, se utilizó el Índice de Calidad de Agua ICA NSF. Se realizaron análisis de laboratorio fisicoquímico y microbiológico del agua del río, antes y después de las descargas de agua residual. La investigación se efectuó en época de estiaje para conocer la calidad del agua cuando existe menor capacidad de autodepuración. Los resultados de laboratorio y la ponderación con el método ICA NSF, determinaron que el agua del río Chambo es de mala calidad incluso antes de ser contaminadas con aguas residuales con un índice de calidad de 45,40% determinándose que el agua del río no es apta para ser utilizada para el riego de cultivos.

Abstract The problem of water sources in Ecuador is an environmental problem mainly due to wastewater discharges. This type of water pollution is related to the displacement of ecosystems, but the issue is also health. The high amounts of organic and inorganic material dissolved in river flows and their use in irrigated crops and watering can endanger human health. In the canton Chambo-Ecuador (height 2780 m), 12.95% of the total area is agricultural land and its source of irrigation is the Chambo river. The sewer network of this canton discharges its wastewater to the river without prior treatment. To determine the water conditions of this river, check the ICA NSF Water Quality Index. Analysis of physicochemical and microbiological laboratory analysis of river water, before and after wastewater discharges. The research is carried out during the dry season to know the water quality when there is less capacity for self-purification. The laboratory results and the weighting with the ICA NSF method, determined that the water of the Chambo river is of poor quality even before being contaminated with wastewater with a quality index of 45.40% determining that the river water is not Suitable to be used for crop irrigation.

PRODUCCIÓN DE ALIMENTO BALANCEADO PARA MASCOTAS A PARTIR DE LOS RESIDUOS DE CURTIEMBRE GENERADOS EN LAS ETAPAS DE DIVIDIDO Y DESCARNE

Resumen Este proyecto tuvo como finalidad diseñar un proceso de producción de alimento balanceado para mascotas a partir de los residuos generados en la etapa de dividido y descarne en curtiembres. Se realizó varias pruebas piloto a nivel laboratorio, las mismas que se basaron en 3 tipos de secado (secado eléctrico, secado a gas y secado al ambiente) deduciendo así el método más idóneo mediante pruebas estadísticas, la caracterización de la materia prima se realizó en base a métodos y técnicas recopiladas en la Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN-ISO 6498 determinando que los residuos de curtición son aptos para este fin ya que contienen el porcentaje proteico necesario para la alimentación de las mascotas. La caracterización del producto final se efectuó basándose en la Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 187, la misma que especifica los parámetros físicos y microbiológicos que necesita cumplir el alimento balanceado para su consumo, los resultados obtenidos fueron los más adecuados. Finalmente, el proceso seleccionado como el más idóneo incluye recepción de la materia prima, lavado, desencalado, cortado, moldeado, blanqueado, secado mediante un secador de bandejas eléctrico, empaquetado y etiquetado. Este proceso es rentable ya que se logró la recuperación de uno de los residuos sólidos de curtición de la empresa dándole un valor agregado, sin embargo, se recomienda probar otras técnicas de secado para mejorar la calidad del producto final y así abaratar los costos de producción.

Abstract The purpose of this project was to design a production process of balanced food for pets by processing waste generated in the stages of splitting and fleshing, in tannery. In order to make this possible, several tests were carried out at the laboratory level, these tests were based on the analysis of three types of drying (electric drying, gas drying and drying to room temperature) thus determining the most suitable method by means of statistics tests, the characterization of the raw material was carried on by methods and techniques compiled in the Ecuadorian Technical Standard NTE INEN-ISO 6498 determining that the tanning residues are suitable for this purpose since they contain the percentage of protein necessary to feed the pets. In addition to this, the tests for the validation of the final product carried out were based on the Ecuadorian Technical Standard NTE INEN 187, which specifies the physical and microbiological parameters that the balanced food needs to meet for its consumption, the collected results were the most appropriate. Finally, the most suitable process includes reception of the raw material, washing, deliming, cutting, molding, blanching, dried by means of an electric tray dryer, packaging, and labelling. The design of this process is profitable for the company since it was possible to recover one of the elements of the solid waste from tanning by giving it an added value, it is recommended to try other drying techniques to improve the quality of the final product, and reduce the production costs.