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La revista “Ciencia e Ingeniería Neogranadina” es una publicación semestral de artículos de alta calidad técnica y científica dirigida a investigadores, docentes y demás miembros de la comunidad académica. Descripciones de experimentos originales son aceptables al igual que desarrollos teóricos y computacionales; artículos que combinen nuevos experimentos con profundidad teórica son especialmente bienvenidos. Los editores aprecian particularmente las contribuciones en tópicos emergentes; e.g. micro-electrónica, micro-fluidica, la síntesis y procesamiento de materiales avanzados y la aplicación de técnicas experimentales y computacionales novedosas a la ingeniería. Se buscan también artículos que describen aplicaciones de ingeniería que contribuyen a solucionar problemas críticos del país. Todas las áreas de la ingeniería son bienvenidas.
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01. CONSTRUCCIÓN DE UN CRIPTOSISTEMA USANDO LAS CAJAS DE AES Y UNA FUNCIÓN BIYECTIVA QUE VA DE LOS NÚMEROS NATURALES AL CONJUNTO DE LAS PERMUTACIONES.
Autores
Víctor Manuel, Silva García
Michael Klaus, Lindig Bos
Cornelio, Yáñez Márquez
Rolando, Flores Carapia
Itzamá, López Yáñez
RESUMEN
Dado un entero positivo n se construye un algoritmo que asocia a cada entero positivo m, con 0 ≤ m ≤ n!-1, una permutación en n-1 pasos. De hecho, el algoritmo define una función biyectiva que va del conjunto de los naturales al conjunto de las permutaciones. Además, para cualquier permutación L definida en el conjunto de los números {0,1, …,L-1}, con L múltiplo de 3, ésta puede ser construida a partir de 3 permutaciones definidas en el conjunto de los números {0,1,…,2/3L-1}. Lo anterior permite definir un criptosistema de bloques de cadenas de 96 bits de longitud, en el cual se trabaja con números de 64! – 1 ≈ 1090 en lugar de 96! – 1 ≈ 10150 con lo que se reduce el tiempo y recursos de computo. También se muestra que el conjunto de las llaves crece de manera factorial, de tal forma que el número de elementos de este conjunto llega a ser del orden de 10150 ≈ 2500 cuando se trabaja con cadenas de 96 bits. También, se ilustra con un ejemplo que utiliza la caja de Advanced Encryption Standard (AES) y un procedimiento de encriptamiento por bloques de 96 bits de texto claro. Las cajas de AES son propuestas porque son altamente no lineales [1]. Se muestra el diseño de una implementación en hardware de este criptosistema. Por último, se menciona que asociar a un entero una permutación permite considerar a las permutaciones como llaves.
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ABSTRACT
Given a positive integer n, an algorithm is constructed that associates to each positive integer m, with 0 ≤ m ≤ n!-1, a permutation of n different elements in n-1 steps. In fact,
t e algorithm defines a bijective function, that is, one-to-one and onto, from the set of natural numbers to the set of permutations. Furthermore, for any permutation L defined in the set of numbers {0,1, …,L-1}, with L a multiple of 3, this permutation may be constructed by means of 3 permutations defined on the set of numbers {0,1,…,2/3L-1}. The former allows to define a cryptosystem on blocks of chains of 96 bits in length where one operates on numbers of 64! – 1 ≈ 1090 instead of 96! – 1 ≈ 10150, which reduces time and computational resources. It is also shown that the set of keys grows factorially in such a way that the amount of elements of the set is of the order of 10150 ≈ 2500 when working with chains of 96 bits. An example is given using the box of the Advanced Encryption Standard (AES) and an encryption procedure for blocks of 96 bits of clear text. The AES box is proposed because it is highly non-linear [1]. A hardware design for this cryptosystem is given to be implemented. Finally, we mention that by associating a permutation to an integer the permutations may be variable, that is, the permutations may be considered to be keys.
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02. EVALUACIÓN DE LA EFICIENCIA DE REACTORES DE LECHO FIJO UTILIZANDO AGUAS MIELES RESIDUALES DE TRAPICHES ARTESANALES.
Autores
Gloria Lucía, Cárdenas Calvachi
Robert Mauricio, Ramos Ramos
RESUMEN
El problema de tratamiento y disposición final de las aguas mieles residuales provenientes de los trapiches artesanales en el departamento de Nariño, en particular los asentados en el municipio de Sandoná, radica en su imposibilidad económica y tecnológica, dadas las características de subsistencia en que se basa su funcionamiento. El sistema de filtros anaerobios de flujo ascendente (FAFA) como unidad principal de tratamiento biológico en la degradación de azúcares, ofrece una buena alternativa por ser considerado eficiente, de relativos bajos costos de construcción, operación y mantenimiento, con el reto central de mantener las condiciones de hábitat adecuadas para el crecimiento de la biomasa al interior del reactor. Se evaluaron cuatro medios de contacto (concha marina, material sintético, material vitrificado y grava de río), a escala de laboratorio, para encontrar el lecho de soporte de FAFA más conveniente en condiciones controladas de temperatura, régimen de flujo y acondicionamiento previo del medio bacteriano. La concha marina y el material sintético, ofrecen características de resistencia, durabilidad y facilidad de consecución y alcanzan remociones de materia orgánica mayores del 80%. Sin embargo, la concha marina alcanza las mayores remociones (89,7% para DQO y 87,8 % para DBO) gracias a su estructura física que ofrece un microambiente adecuado y por su composición química, fuente natural de alcalinidad y micronutrientes al sistema, lo que hace que se lo considere como el medio de contacto más adecuado para diseñar e implementar filtros anaerobios de lecho fijo en la industria artesanal panelera.
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ABSTRACT
The problem of treatment and final disposal of waste water coming from artisan sugar mills in the Department of Nariño, particularly those established in the Municipality of Sandoná. It lies in its economical and technological impossibility, according to its nature. The system of Up Flow Anaerobic Filter (UFAF) as the principal unit of biological treatment on the degradation of sugars, it offers a good alternative because they are considered to be efficient treatments associated with low costs of construction, operation and maintenance, with the challenge of maintaining a suitable habitat conditions for the growth of the biomass inside the reactor. The study evaluated four contact means marine shell, synthetic material, vitrified material and river gravel, through laboratory-scale testing, to find the FAFA’s most suitable material under controlled conditions of temperature, flow regime and previous conditioning of the bacterial environment. The marine shell and synthetic material provide characteristics of toughness, durability and easiness of obtaining and allowing an efficient removal of organic material above 80%. However, the marine shell reaches the highest removal (89.7% for COD and 87.8% for BOD) thanks its physical structure that provides an adequate microenvironment and its chemical composition, natural source of alkalinity and micronutrients to the system, which is considered the most suitable contact mean to design and to implement the UFAF in the artisan sugar mills.
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03. ESTIMACIÓN DE LOS PERIODOS NATURALES DE VIBRACIÓN DE VIVIENDAS DE BAJA ALTURA CON MUROS DE CONCRETO.
Autores
Wilmer Julián, Carrillo León
RESUMEN
En el artículo se presentan los periodos de vibración de viviendas típicas con muros de concreto, con el propósito de evaluar dos técnicas de modelación que se utilizan en la práctica del diseño estructural. Los resultados analíticos se compararon con los obtenidos a partir de pruebas experimentales de vibración ambiental. En el programa de investigación se incluyeron edificaciones de uno y dos niveles con configuraciones típicas de viviendas de baja altura en México. Aunque existen incertidumbres significativas en la creación de modelos de análisis, se considera que las dos metodologías numéricas son apropiadas para la estimación de los periodos de vibración de este tipo de estructuras. Tal como se esperaba, los resultados del método de elementos fi nitos son más cercanos a los experimentales. Adicionalmente, los periodos de vibración obtenidos con el método de la columna ancha son mayores que los periodos obtenidos con el método de elementos fi nitos.
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ABSTRACT
This research is to evaluate two modeling techniques used in the practice of structural design by the vibration periods in traditional housings with concrete walls. The analytical results were compared with the results obtained by atmosphere vibration testings. In the research was taken one and two floor housing with traditional low walls in Mexico. Although there are significant uncertainties to carry out analytical models, it is red that the two analytical methodologies are suitable for estimating vibration periods of this type of structures. Just as it was expected, the results of the finite element method are closer to the experimental findings. Also, vibration periods achieved with the wide column method are higher than the experimental ones.
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04. RESISTENCIA AL CORTE EN DISCONTINUIDADES CON DIFERENTES GRADOS DE RUGOSIDAD.
Autores
Javier Fernando, Camacho Tauta
Oscar Javier, Reyes-Ortiz
Andrés, Nieto Leal
Sebastián, Millán Montejo
Fredy, Rincón Morantes
RESUMEN
En esta investigación se realizaron ensayos triaxiales sobre rocas artificiales elaboradas con un mortero (arena, cemento y agua) de diferente resistencia. Se incluyeron cilindros sin y con una discontinuidad orientada a 60° con respecto al eje horizontal y tres diferentes grados de rugosidad, (pulida plana, pulida ondulada y ondulada). Se determinaron los parámetros de resistencia de las probetas de mortero y se analizó la influencia de los diferentes grados de rugosidad utilizando el criterio de Barton, obteniendo el coeficiente de rugosidad de la discontinuidad.
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ABSTRACT
In this research triaxial testings were done on artificial rocks made with a mortar (cement, sand and water) of different strength. Cylinders were made with and without a discontinuity orientated to 60° with regard to the horizontal axis and three different degrees of roughness, (polished fl at, polished wavy and wavy). The mortar testing strength parameters were obtained and was analyzed the influence of the different roughness degrees by the Barton’s criterion, obtaining the roughness coefficient of the discontinuity.
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05. DISEÑO DE SOFTWARE EDUCATIVO BASADO EN COMPETENCIAS.
Autores
Manuel Fernando, Caro Piñeres.
Raúl Emiro, Toscazo Miranda.
Filadelfi a María, Hernández Rozo.
María Elena, David Lobo.
RESUMEN
El presente artículo describe un modelo de diseño de software educativo basado en competencias, el cual presenta una visión integral del desarrollo de estas aplicaciones mediante la combinación de componentes pedagógicos, didácticos, multimediales y de ingeniería de software. El modelo sugerido se compone de cinco fases que detallan paso a paso los aspectos que se deben tener en cuenta para la creación de software educativo. La fase inicial constituye la descripción del diseño educativo, en la cual se analiza la necesidad educativa, se plantean los objetivos de aprendizaje y se describen las competencias que se pretenden desarrollar con la aplicación; del diseño de éstas resultan las siguientes subfases: diseño de contenidos, diseño pedagógico y diseño de aprendizaje. Las competencias son el aspecto fundamental que abarca el desarrollo de este modelo, las cuales son primordiales para la realización de las fases a seguir conformadas por el diseño computacional y el diseño multimedial, estas se encargan del análisis y modelado del software, y del sistema de comunicación hombre-máquina. En la fase de producción se ensamblan los componentes elaborados o recolectados, según el caso. La última fase es la de aplicación, donde se hacen las pruebas de rigor para evaluar el desempeño del software en los contextos para los que fue desarrollado.
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ABSTRACT
This article describes a designed model for an educative software based on competences, which presents a vision of developing these applications by combining teaching, learning, pedagogic, didactic and multimedia and software engineering components. The suggested model consists of five phases that describes step by step the process to be taken into account for the creation of an educative software. The initial phase, is the description of an educative design, which analyzes the educational needs, here are presented the learning objectives and outlines the competences that seek to develop the application. The design of these sub-phases are the following: content design, pedagogic design and learning design. The competences are the key point that involve the development of this model, which are essential for carrying out the steps to follow up the computational design and multimedia design, these are essential for the analysis and modeling software, and for the system man-machine communication. In the production stage the produced components are assembled or collected, according to the case. The last stage of the model is the implementation stage, where testings are done too rigorously assessing the performance of the software, in the contexts for which it was designed.
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06. EVALUACIÓN DE LA TELEVISIÓN INTERACTIVA DESDE UNA PERSPECTIVA DE USABILIDAD: CASO PRÁCTICO.
Autores
César Alberto, Collazos Ordoñez.
José Luís, Arciniegas Herrera.
RESUMEN
La televisión interactiva ha ido creciendo en popularidad, en poco tiempo esta tecnología estará en nuestros hogares. A diferencia de la televisión analógica, la televisión digital posibilita la transformación de televidentes pasivos en activos con la capacidad de interactuar con nuevos servicios superpuestos sobre los contenidos y novedosas formas de negocio. Uno de los aspectos más importantes a analizar en este nuevo estilo interactivo es su usabilidad. Este trabajo presenta una pauta para evaluar la usabilidad de este tipo de servicios. Por último, se presentan los resultados de un caso práctico.
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ABSTRACT
Interactive television has been growing in popularity, in short time, this technology will be at our homes, instead of analogical television. The digital television may transform the passive audience in a more active role with the capacity of interacting with new superposed services over contents and new ways of doing business. One of the most important aspect to analyze in this new interactive style is its usage. This paper presents an usage guideline to evaluate this type of services. Finally, the results of a practical case are presented.
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07. DESARROLLO DE UN SIMULADOR PARA EDIFICIO CON PARÁMETROS VARIABLES.
Autores
Andrés Enrique, Rosso Mateus
José Jairo, Soriano Méndez
RESUMEN
Este artículo expone la metodología de implementación de un simulador de edificio teniendo en cuenta factores de desarrollo como la escalabilidad del software, su ciclo de desarrollo y los detalles matemáticos usados para el modela miento del sistema.
Muestra además una metodología sencilla y eficaz para la simulación de cualquier tipo de sistema, en la cual se exponen las librerías de programación que se encontraron más útiles para este tipo de desarrollo. Este simulador representa un edificio real con todas las características y variables que interesan para el caso y se pretende usar para probar algoritmos de control para grupos de elevadores. La arquitectura del simulador permite acoplar cualquier algoritmo de control que siga el estándar propio del simulador, se muestran como ejemplo dos algoritmos de control los cuales son ingresados en el simulador para probar su desempeño. El simulador permite generar reportes estadísticos del desempeño de los controladores usados, estos reportes son útiles a la hora de comprobar la eficiencia de estos y de comparar cuantitativamente el funcionamiento entre ellos.
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ABSTRACT
This article exposes the methodology of implementation of a building simulator bearing factors of development in mind as the scalability of the software, its cycle of development, and the mathematical details used for the modeling of the system. This article shows a simple methodology and in addition effective for the simulation of any type of system. There are exposed of the same form the libraries of programming that were more useful for this type of development. The Simulator represents a real building with all the characteristics and variables that are interested for the case. This simulator tries to be used to prove algorithms of control for groups of elevators, the architecture of the simulator allows to connect any algorithm of control that follows the own standard of the simulator, there appear as example two algorithms of control which are connected to the simulator to prove its performance. The simulator allows generating statistical reports of the performance of the used controllers; these reports are useful at the moment of verifying the efficiency of these algorithms and to compare quantitatively the functioning between them.
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08. APLICACIÓN PARA EL RECONOCIMIENTO ANTE Y POS MORTEM DE SOLDADOS EN SERVICIO.
Autores
Mauro, Callejas Cuervo
Yolvy Amileth, Turizo Ascencio
Diego Arturo, Sánchez Cárdenas
RESUMEN
En este documento se explica el desarrollo de una solución informática (Programa Forensys) para el Grupo de Caballería Mecanizado Nº1 “Silva Plazas” (GMSIL) que facilita la identificación de los soldados ante y pos mortem utilizando la replicación de datos como servicio móvil para acceder a la información en tiempo real.
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ABSTRACT
This document explains the development of a software for the Mechanized Cavalry Group No. 1 “Silva Plazas” (GMSIL) that facilitates the identification of soldiers ante and post mortem using data replication as a mobile service to have access to the information in a real time.
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| Ultima actualización: Abril 15 de 2010
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