Artículos Journal Boliviano de Ciencias

El 5G es una tecnología llamada a revolucionar el mundo. Después de años de desarrollo, el 5G comenzó a eclosionar comercialmente, y coincidiendo con este despegue su presencia se ha multiplicado. Se consideran dos factores importantes: la saturación de su antecesor 4G y la demanda de los consumidores por mayor velocidad en el servicio, generando problemas de latencia y la caída repetida el servicio con un retraso de tiempo en las descargas y rendimiento general. Para resolver este problema, la tecnología 5G aprovecha varias innovaciones diferentes que funcionan en conjunto: las ondas de radio de mayor frecuencia, la conformación de haces y la segmentación de la red. Asimismo, aumentara la velocidad de descarga hasta diez veces más rápida que la de la tecnología 4G y reducir la latencia a tan solo un milisegundo. Por otro lado, se pueden destinar segmentos de las redes 5G a los servicios más importantes, lo cual implica un aumento de la confiabilidad. Para resolver estos problemas, la tecnología 5G aprovecha varias innovaciones diferentes que funcionan en conjunto: las ondas de radio de mayor frecuencia, la conformación de haces y la segmentación de la red. Asimismo, promete aumentar la velocidad de descarga para que sea hasta diez veces más rápida que la de la tecnología 4G y reducir la latencia a tan solo un milisegundo. Además, se pueden destinar segmentos de las redes 5G a los servicios más importantes, lo cual implica un aumento de la confiabilidad.

Este trabajo es parte del resultado de una investigación ejecutada desde el año 2012 y el presente artículo propone y describe una metodología para la realización de análisis de conjuntos patrimoniales, ofrece detalles históricos, arquitectónicos, artísticos y sociales, haciendo énfasis en la arquitectura como contenedor del espacio de estudio, que para el caso se aplicó en las ex haciendas ubicadas en la periferia histórica de la ciudad de Sucre, construidas durante los siglos XVIII y XIX. Este análisis busca lograr cierta vivencia del pasado permitidas por ET - PSET, en términos de Espacio y tiempo (ET) y aspectos Políticos, Socioculturales, Económicos y Tecnológicos {PSET), que contribuirán al reconocimiento y valoración de estas ex haciendas, permitiendo además un acercamiento a la realidad que las circundó y circunda. Al pensar en Sucre, ciudad declarada "Patrimonio de la Humanidad", claramente se expone en el imaginario su centro histórico, no obstante, el patrimonio de esta ciudad también está en la periferia donde existen ex haciendas patrimoniales que permiten la valoración de "territorio" y no solo de "centro". La reflexión que expone este análisis histórico promueve la realización de historiografías con un enfoque sistémico, que resaltan la riqueza del bien patrimonial y previene la pérdida de valores producto de nuevas intervenciones, descuido y abandono.

En el trabajo se evaluó el efecto del ácido giberélico (AG3) en la vida útil de banana dulce Musa, variedad Cavendish Robusta Valery después de la cosecha. Se realizaron tres tratamientos con concentraciones de ácido giberélico más el testigo; luego se realizaron controles en los tiempos de maduración. Se tomaron racimos de una sola parcela con una concentración para cada caja de bananos, la cual contiene 120 unidades aproximadamente. Los bananos, cosechados con toda la cáscara verde, fueron asperjados con ácido giberélico minutos antes del empacado, en los siguientes tratamientos: 0 (testigo); 900 mg/l; 1350 mg/l; 1889 mg/l de AG3. Los bananos se almacenaron en un ambiente controlado (20 ± 1ºC, con 40% de humedad). La aplicación de ácido giberélico por aspersión en bananas proporcionó 1,5 días de vida útil adicional. Después de 10 días de almacenamiento, las concentraciones AG3 de 1350 mg/l y 1889 mg/l fueron las más propicias para el almacenamiento posterior a la cosecha de banana dulce Musa, variedad Cavendish Robusta Valery.

El presente documento es una revisión bibliográfica sobre plataformas BlockChain y sus aplicaciones. Primero abarca fundamentos de la tecnología, empezando por la explicación de la función hash, el contenido de un bloque, los métodos de consenso, el trilema de la escalabilidad y la clasificación de las cadenas de bloques según el acceso, privilegios otorgados y capa de desarrollo. Posteriormente se explican los contratos inteligentes y oráculos, antes de desarrollar diferentes plataformas de desarrollo y los diferentes lenguajes de programación utilizados. Finalmente se detallan las aplicaciones de BlockChain en diferentes sectores de la economía y los emprendimientos que surgieron en Bolivia.

En este contexto digital, con el acceso irrestricto de redes sociales, plataformas y aplicaciones; donde el usuario tiene el control y autonomía en sus usos cotidianos. Este escenario, no necesariamente, implica que las nuevas habilidades y destrezas tecnológicas hayan coadyuvado a mejorar las capacidades individuales y superar los límites del conocimiento científico en nuestra sociedad. Esta aseveración surge como resultado de la investigación: “El impacto académico del acceso a las nuevas tecnologías de información y comunicación Tics digitales en el desarrollo de las competencias de los estudiantes universitarios”. Pregunta de investigación: ¿Cuáles son los impactos académicos del acceso a las nuevas tecnologías de información y comunicación Tics digitales en el desarrollo de las competencias de estudiantes universitarios? Método de investigación fue mixto cuali/cuantitativo, con métodos inductivo y deductivo, muestra no probabilística de sujetos tipo, de expertos y muestra probabilística. Los resultados fueron: El acceso a los medios digitales no implica que se genere un verdadero aprovechamiento de los adelantos tecnológicos. No existiría un desarrollo generalizado de las capacidades educativas de los estudiantes. Los estudiantes no perciben la importancia de construir redes tecnológicas. Previo al incentivo en la formación de redes tecnológicas y científicas, habrá que incluir a los actores docente y estudiante, para un correcto aprendizaje de esta nuevas competencias y capacidades.

En la actualidad, la IoT o Internet de las cosas, un concepto tecnológico que ha tomado gran fuerza, permite mitigar problemas en distintos sectores económicos. Con la constante evolución de las tecnologías de comunicación inalámbrica y la creciente tendencia de conectar cualquier elemento a Internet, y también la necesidad presente de tener controlado cualquier entorno en tiempo real, el Internet de las cosas permite brindar soluciones innovadoras utilizando tecnologías y protocolos eficientes y de última generación. LoRa, es una de las nuevas tecnologías de transmisión inalámbrica en el ámbito IoT, brinda un consumo bastan te reducido de energía permitiendo obtener un gran alcance de transmisión que supera a tecnologías como WiFi y redes celulares. Estas características combinadas con la posibilidad actual que se tiene de almacenar y centralizar cantidad de datos en servidores que estén conectados a Internet, permite el desarrollo de sistemas de monitoreo eficientes y robustos. En la presente investigación se realizó el estudio de la tecnología LoRa implementada en una solución IoT de monitoreo remoto, las ventajas que presente su implementación combinada con el uso de un servidor privado virtual y el protocolo estándar para IoT, denominado MQTT.

Se realizó el diseño del circuito de control y la etapa de potencia para un vehículo eléctrico experimental con dos motores de corriente continua sin escobillas (motor Brushless - BLDC) en rueda de 40 kW cada uno, que distribuye la energía proveniente del banco de baterías de litio seleccionado LiFeMnPO4 de 230 Vdc y 100 Ah, definido por el consumo de voltaje y corriente de ambos motores de 205 Vdc y 500 A, según la necesidad de torque de un vehículo de 1000 kg, calculado a partir del análisis dinámico y el cálculo de los parámetros eléctricos de consumo según las gráficas de performance del motor.  La etapa de control recibe las señales de entradas definidas como el acelerador, el freno, la dirección de marcha y el giro del volante, estas se procesan y envían la información a los microcontroladores esclavos de cada motor; según la secuencia de los tres sensores de posición hall de cada rueda, además de controlar las señales de giro por medio del modelo Ackerman-Jeantand con un sistema electrónico diferencial. La etapa de potencia se diseñó para recibir las señales de activación y la distribución de energía por señales de modulación de ancho de pulso (PWM), que activan el inversor trifásico de cada motor conformado por grupos de seis pares de transistores de efecto de campo metal –óxido – semiconductor (MOSFET) conectados en paralelo para cada bobina de los motores. Se calculó y seleccionó la protección, la instrumentación del banco de baterías y los conductores de conexión de los motores. Finalmente, mediante el análisis de costos se determinó que los elementos, que constituyen el total del proyecto, tienen un costo de 11521 dólares americanos.

El presente artículo expone el diseño e implementación de un simulador háptico con realidad aumentada que promueve a la integración de conocimientos y habilidades psicomotrices a través del entrenamiento virtual en procedimientos como la apendicectomía y la colecistectomía laparoscópica. El proyecto se compone de dos partes fundamentales: un dispositivo háptico y un software para la realidad aumentada en el simulador. El dispositivo háptico proporciona la interfaz física con la que se manipula el simulador, mientras que el software proporciona la representación virtual de los movimientos realizados durante la simulación. Para la validación del proyecto se realizó una prueba piloto en la que cinco estudiantes de Medicina participaron del entrenamiento virtual durante cinco sesiones individuales, que se evaluaron de manera objetiva y estandarizada para cada uno de los procedimientos realizados con el simulador. En conclusión, el proyecto se destaca por su bajo costo, fácil manejo del sistema y realismo en los modelos presentados durante la simulación. Todas estas características fomentan a la práctica deliberada y repetitiva de los procedimientos quirúrgicos y se traducen en una mejor tasa de aprendizaje para los estudiantes.

El presente trabajo está dedicado al estudio de las partes constitutivas de un sistema de cableado estructurado de telecomunicaciones para el diseño e implementación que se realizó la gestión 2015 en el Hospital Materno Infantil del distrito 10 de la ciudad de Cocha bamba. Este estudio fue planteado con base a estándares internacionales de cableado estructurado para edificios comerciales y a los requerimientos del Documento Base de Contratación (DBC) para la contratación de obras ("Licitación pública lra convocatoria - Construcción Bloque Nuevo Hospital Materno Infantil de Cocha bamba F-2 D.10"), así como también al estudio general del cableado estructurado y al estudio específico de los componentes internos del sistema como: distribuidores del edificio, espacios o ambientes que conforman el sistema, medios de transmisión, dispositivos electrónicos, elementos pasivos y elementos activos del sistema. En ese contexto se emplearon tecnologías aplicadas a la comunicación y seguridad para gestionar de manera eficiente la infraestructura hospitalaria. Los sistemas de comunicación que se implementaron en dicha infraestructura son: sistema de datos y telefonía, sistema de perifoneo y música ambiental, sistema de control de enfermerías y sistema de CATV. Los sistemas de seguridad con los que cuenta el hospital materno infantil son los siguientes: sistema de video vigilancia y sistema de alarma contra incendios. Es importante mencionar que el estudio cuenta con el proceso de certificación y verificación de los sistemas ya mencionados, así como también con el proceso de documentación para la futura administración de los sistemas de comunicación y seguridad que la infraestructura posee.

El presente trabajo de investigación representa el primero de una serie de ensayos, con módulos fotovoltaicos que han sido desarrollados en el Centro de Investigaciones energéticas, medioambientales y tecnológicas (C.I.E.M.A.T.), en la ciudad de Madrid, España. Un módulo fotovoltaico (FV) viene definido eléctricamente por su curva de intensidad-voltaje (I-V). Esta curva depende básicamente de la irradiancia solar incidente. El presente estudio consistió en la medición de las curvas I-V para un módulo fotovoltaico de silicio monocristalino utilizando como herramienta el trazador de curvas I-V “PVPM 1000 CX”, donde el módulo FV se midió a varias condiciones de laboratorio, encontradas en la etapa de operación: a) manteniendo una radiación solar constante de 857 W/m2 en el módulo FV para cinco temperaturas diferentes de 38°C, 40 °C, 44,9 °C, 49,65 °C y 53,4 °C; y b) manteniendo una temperatura constante de 51,4 °C en el módulo para cuatro radiaciones solares diferentes de 857 W/m2, 596 W/m2, 727 W/m2 y 784 W/m2. Se han elaborado las curvas I-V, se ha analizado el comportamiento del módulo con las condiciones impuestas en lo que respecta a la tensión de circuito abierto (Voc) y la intensidad de corto circuito (Isc). Los resultados obtenidos de las mediciones reproducen la tradicional forma de las curvas I-V para las nueve condiciones de laboratorio, también se demuestra que en ninguno de los ensayos se ha sobrepasado los valores de condiciones estándar (Isc) y (Voc) del módulo fotovoltaico.

Este estudio contempla un análisis de la cinética del proceso de reformación de metano con vapor de agua de cinco tecnologías mundialmente reconocidas para la obtención de syngas, orientado a la producción de metanol y basado en dos procesos de gasificación: Reformado con vapor de agua (SMR) y reformado autotérmico (ATR). Las simulaciones han sido desarrolladas con información precisa de cada proceso patentado, datos operativos, diagramas de flujo, entre otros. Las cinco tecnologías analizadas muestran que el tipo de reformado a utilizar depende del producto final. En el caso del metanol, la composición estequiométrica ideal se denomina valor “M”, fórmula para calcular la relación óptima de las fracciones molares entre los óxidos de carbono y el hidrógeno que debe ser igual a 2. El proceso SMR tiende a producir hidrógeno en gran cantidad, a diferencia del proceso ATR que produce un syngas rico en monóxido de carbono, fuera de este análisis, otros factores históricos del proceso, como la capacidad de la planta, determinan la selección de este: capacidades menores a 3000 ton/día se opta el proceso SMR, de 3000-5000 ton/día es preferible el proceso Two Step Reforming (combinación de SMR y ATR) y si la producción supera las 5000 ton/día el proceso ATR es el óptimo. La simulación de cada tecnología y el desarrollo de los modelos de conversión cinética de los reactores de reformación fueron diseñados para un flujo de gas metano correspondiente al 89% de 68 millones de pies cúbicos estándar por día (MMSCFD) de gas natural, con capacidad de síntesis de metanol aproximada de 1900 ton/día, sistema de recirculación de 30 MMSCFD y modificaciones de alimentación con dióxido de carbono.

El presente artículo explica el procedimiento para evaluar si una edificación diseñada sin previo cálculo estructural sismorresistente es capaz de soportar adecuadamente un terremoto; esto se realizó a partir de la determinación del comportamiento y nivel de desempeño de la estructura, valores obtenidos a través del método denominado: Análisis Estático No Lineal Pushover. Para llevar a cabo este proceso fueron requeridos datos de partida como: dimensiones de los elementos estructurales; cargas aplicadas; materiales empleados; planos As-built de las armaduras internas y el estudio de suelos, este último para poder generar la carga sísmica según normativa nacional (Guía Boliviana de Diseño Sísmico). Posteriormente, se replicó el modelo en el cual se asigna la carga espectral y se realizó el análisis Pushover con los softwares SAP2000, ETABS y Microsoft Excel, obteniendo resultados que aportaron una base de datos para propuestas sobre futuras construcciones por la zona de estudio. El estudio pudo justificar el factor de comportamiento empleado en la Guía Boliviana de Diseño Sísmico y demostrar la resistencia que tienen las estructuras de hormigón armado ante eventos extraordinarios (sismos) a pesar de no ser diseñadas para este propósito.

Los aditivos alimentarios son sustancias adicionadas a algunos alimentos con un fin tecnológico; su uso está estrictamente regulado y por esta razón se declaran obligatoriamente en las etiquetas de los alimentos. El objetivo del estudio fue identificar la frecuencia de los aditivos alimentarios en productos cárnicos procesados producidos en Bolivia y comercializados en la ciudad de Cochabamba, durante el 2020. Para este fin, se realizó la lectura de etiquetas de los alimentos procesados presentes en mercados y supermercados de la ciudad, con un tamaño de muestra de 134 alimentos. Se realizaron análisis de frecuencias según aditivos presentes, grupos funcionales y tipo de alimento. Los resultados preliminares mostraron 37 aditivos pertenecientes a seis grupos funcionales, los más frecuentes fueron nitrito de sodio (70,9%), polifosfatos (61,2%) y almidón (47,8%). Los alimentos con mayor número de aditivos (5) fueron los quesos de chancho o pollo, las salchichas y las mortadelas. Por último, se encontró que algunas empresas no declaran los aditivos de forma correcta, por lo que se desconocen los aditivos utilizados.

Este trabajo hace uso de las redes neuronales convolucionales para la detección de personas sin barbijo, ya que debido a la coyuntura actual del COVID-19 y de acuerdo con las medidas de bioseguridad instruidas por las instituciones gubernamentales y de salud, se ha visto de una manera comprobada que el uso de los barbijos o mascarillas quirúrgicas ayudan a reducir el riesgo de contagio de la enfermedad, por esta razón se hace evidente la necesidad de realizar la detección o identificación de personas que no estén utilizando un barbijo, incumpliendo con esta medida de bioseguridad y poniendo en riesgo a un grupo de la población. Inicialmente se estableció un repositorio de entrenamiento compuesto por imágenes de personas con y sin barbijos, dichas imágenes habrían sido obtenidas de distintas fuentes. Se han entrenado y comparado tres tipos de redes neuronales convolucionales, Faster R-CNN, SSD (Single Shot MultiBox Detector) y YOLO (You Only Look Once), cada una realiza la detección de personas con y sin barbijos, destacándose una de otra por su rapidez, precisión o rendimiento. Para la obtención de los modelos de detección de objetos, se han utilizado los frameworks Darknet y TensorFlow Object Detection API, además de Google Colab que al ser un servicio de un proveedor gratuito, proveyó también potentes características computacionales.

En la etapa de rebanado (corte en rodajas) del procesamiento de papa frita, se libera almidón que se precipita al fondo de la tina de lavado y es desechado como agua residual. El objetivo del estudio fue proponer la recuperación del almidón de dos variedades de papa usadas (Desirée y Única) y aplicarlo para la sustitución de harina de avena en la formulación de nachos por la misma empresa estudiada. Las etapas de recuperación fueron: separación solido-liquido, filtración, sedimentación, secado, molienda, tamizado y envasado. El rendimiento fue del 2,52% para la variedad Desirée y 2,43% para la Única. Se determinaron las propiedades fisicoquímicas y microbiológicas, utilizando como referencia la Norma Peruana SA/DM N° 615-2003. Los rendimientos de nachos obtenidos fueron de 80% para la variedad Desirée y 81% para la variedad Única.

El uso de nano y microbots como tratamiento para tumores cancerígenos, tuvo avances acelerados durante los últimos años, debido a esto se consideró pertinente realizar esta revisión documental. Se llevó a cabo una búsqueda exhaustiva del avance de su aplicación actual, su funcionamiento y las ventajas y desventajas de su utilización. Varios modelos nano y microbots están inspirados en bacterias y otros organismos vivos, por sus propiedades en el tratamiento del cáncer. Por su parte, las nanomedicinas tienen ventajas en comparación con la administración convencional de fármacos, la combinación de estos conceptos da como resultado, un tratamiento de tumores cancerígenos más efectivo. Actualmente los desafíos a los que se enfrentan los nano y microbots son: sobrevivir, por ejemplo, al sistema inmunológico; localizar al tumor y ser ubicados por operadores humanos, realizar la operación específica de liberación de fármacos y ser eliminados del cuerpo una vez completada su misión. En la evolución de los micro y nanobots, cada vez existen modelos más eficientes y esto puede traducirse en grandes beneficios, siendo el principal la reducción de efectos secundarios, debido al sistema de liberación precisa del fármaco.

El presente documento muestra paso a paso el procedimiento que se debe seguir para obtener el modelo dinámico de un robot de cuatro grados de libertad. Esto se logró con la ayuda de una herramienta matemática muy importante: las Ecuaciones de Movimiento de Lagrange. Una vez obtenidas las ecuaciones que gobiernan el movimiento del robot, se realizaron las simulaciones del modelo matemático obtenido con ayuda del software Matlab-Simulink; así mismo, se obtuvieron las gráficas de la trayectoria del extremo del robot para diversos torques aplicados a cada una de sus articulaciones. El diseño CAD del robot se realizó utilizando el software SolidWorks, esto para obtener las propiedades físicas de los eslabones como masas, centros de masa y momentos de inercia.

En el ámbito del Aprendizaje Automático se identifican dos tipos de algoritmos desde el punto de vista de la naturaleza de las salidas que estos proporcionan. Los modelos discriminativos asocian un dato proporcionado a una respuesta, mientras que los modelos generativos generan nuevos datos en base a una distribución probabilística de respuestas o variables latentes. Por otra parte, en años recientes, se han dado importantes avances en el Deep Learning, que es el estudio de las redes neuronales profundas. En este contexto, las redes convolucionales han ganado considerable terreno en diversas tareas relacionadas al análisis de imágenes. Entre las varias aplicaciones de las redes convolucionales se mencionan: clasificación de imágenes, detección de objetos, segmentación de instancias, reconocimiento facial, entre otros varios. Sin embargo, en el ámbito del Deep Learning, no solamente se han tenido importantes avances con relación a los puntos aquí mencionados, sino también en cuanto a la habilidad de los modelos en generar nuevas imágenes. De ese modo, hoy en día se tiene a disposición una variedad de modelos generativos para diversos propósitos, con aplicaciones tales como la creación de imágenes faciales de personas que no existen en la realidad. Es así que el propósito del presente artículo es realizar un análisis de diversos modelos generativos para imágenes digitales, así como de las bases teóricas que sustentan a los modelos generativos en el Deep Learning. El enfoque de análisis se centra en dos modelos esenciales: Las redes adversarias generativas (GAN) y los autoencoders variacionales (VAE).