Maestría en Ingeniería, Ciencia y Tecnología
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- ÍtemAcceso Abierto
Implementación de un modelo inteligente para identificar eventos sospechosos a través de YOLO(2026-09-11) Guarín Valencia, Sergio; Avilan Vargas, NicolásEn este proyecto se implementó un sistema de detección de objetos basado en visión por computadora, utilizando la arquitectura YOLOv8n (You Only Look Once, versión nano) para identificar la presencia de armas como evento sospechoso en imágenes de cámaras de seguridad. El trabajo se estructuró en torno a tres contribuciones articuladas: un protocolo de auditoría y normalización del dataset, un estudio experimental controlado, y una caracterización de los requisitos técnicos para el despliegue en entornos reales. Durante la fase de preparación de datos se identificó una inconsistencia estructural en el dataset utilizado: el 23.1% de las anotaciones contenía identificadores de clase fuera del rango declarado, lo que provocaría su descarte silencioso durante el entrenamiento. Se desarrolló un procedimiento de normalización que corrigió el problema de forma reproducible, incrementando la información efectiva de entrenamiento en un 28.9% sin añadir nuevas muestras. Sobre el dataset saneado se diseñaron dos configuraciones experimentales de YOLOv8n: un Modelo 1 (baseline), entrenado con los parámetros predeterminados de Ultralytics, y un Modelo 2 (optimizado), que incorporó el optimizador AdamW, un scheduler de tasa de aprendizaje coseno, épocas de warmup explícitas y un weight decay incrementado. La arquitectura se mantuvo fija en ambos casos, de modo que cualquier diferencia en el desempeño fuera atribuible exclusivamente al régimen de entrenamiento. Los resultados mostraron que ambos modelos alcanzaron un mAP@0.5 de 0.955, pero la evaluación multiescenario con descomposición de TP, FP y FN reveló diferencias relevantes: bajo el escenario estricto (conf = 0.50, IoU = 0.75), el Modelo 2 redujo los falsos negativos en un 25% y mejoró el F1-score de 0.828 a 0.857, con una latencia de inferencia de 29.3 ms por imagen sobre GPU, compatible con procesamiento en tiempo real. Estos resultados muestran que decisiones de entrenamiento concretas tienen un impacto medible sobre la calidad de localización y la distribución de errores, y aportan una guía metodológica reproducible para la adaptación de modelos YOLOv8n a tareas de detección de armas con datasets limitados o heterogéneos. - ÍtemAcceso AbiertoMarco general para diseñar y evaluar sistemas de tutoría inteligentes: una propuesta para aprovechar grandes modelos de lenguaje de manera rigurosa(2026-06-02) Tamayo Ramírez, Jairo Vladimir; Andrade Lotero, Edgar JoséEste trabajo busca determinar cómo la inteligencia artificial generativa puede contribuir al desarrollo de sistemas de tutores inteligentes de una forma rigurosa y aplicable en una amplia variedad de entornos, sin pretender reemplazar a los tutores humanos. La idea que dio origen al mismo surge de que inicialmente se pretendía crear un tutor inteligente que incluyera el uso de IA generativa para aprovechar sus capacidades en sistemas de diálogo (chatbots). Sin embargo, durante la búsqueda de información acerca de cuáles son los criterios de diseño, ejemplos y arquitecturas, así como los requerimientos, se evidenció que, aunque existía mucha información, no estaba enfocada en el uso de IA generativa y que las implementaciones que se habían hecho con IA generativa no tenían un piso teórico claro. Este documento propone dos contribuciones principales. Por un lado, presenta los hallazgos de la revisión de la extensa bibliografía en relación con los STI, sobre qué requerimientos deben satisfacerse, cuáles son sus componentes y cuáles han sido las tecnologías usadas en los STI clásicos; y, por otro lado, se proponen diseños que incluyen herramientas de IA generativa y se exponen las ventajas de la incorporación de dichas herramientas. Se finaliza con las conclusiones a las que se llegó y una discusión en la que se tocan temas sobre el impacto de este tipo de desarrollos en la educación.
- ÍtemAcceso AbiertoAplicación del algoritmo de grover en búsquedas no estructuradas: análisis y comparación de la eficiencia de algoritmos de búsqueda con algoritmos cuánticos.(2025-12-11) Paloma Alarcon, Stiven; Avilán Vargas, Nicolás GuillermoEl objetivo de esta investigación es proponer una implementación del algoritmo de Grover, un método cuántico que permite reducir significativamente el tiempo de búsqueda en bases de datos no estructuradas. Se aplicó una metodología que integró diferentes experimentos en simuladores y una computadora cuántica en el cual se incluyó el análisis del algoritmo cuántico, y se compara con los algoritmos clásicos deterministas en diferentes escenarios de búsquedas. Se estructura la arquitectura del algoritmo ajustando los parámetros que lo constituyen y tipo de búsqueda. Por ende, dando una versión de los fundamentos de la computación cuántica, destacando los principios de superposición y entrelazamiento como elementos clave para abordar problemas de búsquedas en listas no ordenadas con tecnologías cuánticas. Asimismo, se introducen los conceptos de qubits, compuertas cuánticas, circuitos cuánticos, y se describe la interpretación geométrica de su acción sobre los estados cuánticos mediante la esfera de Bloch. Se detalla el funcionamiento del algoritmo de Grover con la utilización de simuladores cuánticos y su escalabilidad en la computadora cuántica $ibm\_brisbane$, para la estructuración de la solución a problemas de búsqueda en listas no ordenadas, explicando cómo logra una aceleración cuadrática al reducir la complejidad de búsqueda de \( O(N) \) a \( O(\sqrt{N}) \). Esta investigación siguió un enfoque cuantitativo, experimental y comparativo, visualizando como este algoritmo representa una ventaja computacional significativa en la resolución de problemas de búsqueda en estructuras de datos no organizadas y con el objeto experimental del tamaño de la búsqueda.
- ÍtemDesconocidoBiomechanical stability assessment of stemless shoulder implants through a validated finite element analysis(2025-12-09) Morales Urzola, Oswald Leonardo; Guerrero Vargas, José AlejandroLa predicción precisa del micromovimiento es fundamental para estimar la fijación inicial del implante, ya que desplazamientos excesivos pueden comprometer la osteointegración y el éxito clínico a largo plazo. Esta tesis evalúa la estabilidad mecánica primaria de implantes de hombro sin vástago mediante un marco de an´alisis por elementos finitos (FEA), con énfasis en el an´alisis de sensibilidad frente a umbrales de segmentación, condiciones de contacto hueso–implante y el comportamiento vectorial del desplazamiento. Para validar el rendimiento computacional, resultados de un estudio previo realizado por Zimmer Biomet fueron utilizados, en este estudio tres humeros cadavéricos fueron implantados con una prótesis sin vástago y sometidos a cargas cíclicas controladas, registrando los micromovimientos mediante un sistema de seguimiento óptico. Los modelos FEA espec´ıficos para cada espécimen se generaron a partir de imágenes de TC, evaluando diferentes umbrales de segmentación y tres condiciones de interfaz: contacto perfecto, espaciado uniforme y espaciado en cuña. Se realizó un análisis de sensibilidad para determinar cómo influye la segmentación (variando el límite de unidades Hounsfield) en la predicción de la mecánica de contacto y la distribución de rigidez. Además, el análisis incorporó no solo los valores escalares de micromovimiento, sino también el comportamiento vectorial completo de los desplazamientos, lo que permitió una comparación más robusta con los resultados experimentales. Este enfoque mostró que, si bien las simulaciones tendieron a subestimar los valores absolutos de micromovimiento, capturaron adecuadamente las direcciones de desplazamiento y la influencia de la morfología de la interfaz. Los modelos mostraron una concordancia aceptable entre los tres especímenes al utilizar un único conjunto de parámetros de material y definiciones de contacto, reflejando una respuesta mecánica coherente a pesar de la variabilidad anatómica. Aunque persisten limitaciones, como la exclusión del comportamiento plástico, el efecto del ajuste de presión y la suposici´on de rigidez en las mediciones experimentales, la metodología propuesta reproduce con ´exito la respuesta biomecánica clave en la interfaz hueso–implante y ofrece una base computacional validada para la evaluacián preclínica de implantes sin vástago.
