Este artículo se ocupa de la interpolación que conserva la no negatividad de datos en rejillas rectangulares. La función es una especie de spline de interpolación racional bivariada con parámetros, que está en toda la región de interpolación. Se derivan condiciones suficientes sobre los coeficientes en el spline racional para asegurar que las superficies siempre sean no negativas si los datos originales son no negativos. Los gradientes en los sitios de datos se modifican si es necesario para asegurar que se cumplan las condiciones de no negatividad. Al final de este artículo se ilustran algunos ejemplos numéricos.

Se propone un algoritmo mejorado de optimización por enjambre de partículas (PSO, por sus siglas en inglés) para resolver problemas de programación multiobjetivo en dos niveles (BLMPP, por sus siglas en inglés). Para este tipo de problemas, el algoritmo propuesto simula directamente el proceso de toma de decisiones de la programación en dos niveles, lo cual es diferente a la mayoría de los algoritmos tradicionales diseñados para versiones específicas o basados en suposiciones específicas. El BLMPP se transforma para resolver problemas de optimización multiobjetivo en el nivel superior y en el nivel inferior de manera interactiva mediante un PSO mejorado. Y un conjunto de soluciones aproximadas óptimas de Pareto para el BLMPP se obtiene utilizando la estrategia de élite. Este procedimiento interactivo se repite hasta encontrar las soluciones óptimas de Pareto precisas del problema original. Finalmente, se presentan algunos ejemplos numéricos para ilustrar la viabilidad del algoritmo propuesto.

La noción de (co)derivaciones de bigrupoides clasificados es discutida por Alshehri et al. (en prensa), y su versión generalizada es estudiada por Jun et al. (en revisión). En particular, Jun et al. (en revisión) estudiaron las coderivaciones de bigrupoides clasificados. En este artículo, se discute la generalización de las coderivaciones de bigrupoides clasificados. Se introduce la noción de coderivaciones generalizadas en bigrupoides clasificados, y se obtienen nuevas coderivaciones generalizadas de bigrupoides clasificados combinando una autocodificación generalizada con un rankomorfismo. A partir de la noción de ()-derivación, se establece la existencia de un rankomorfismo de bigrupoides clasificados.

Hemos introducido una nueva clase no asociativa de grupoide de Abel-Grassmann, es decir, intrarregular, y la hemos caracterizado en términos de sus -fuzzy cuasi-ideales.

Investigamos soluciones positivas de un modelo de presa-depredador con saturación del depredador y competencia bajo condiciones de frontera de Dirichlet homogéneas. En primer lugar, se establece la existencia de soluciones positivas y algunas condiciones suficientes y necesarias utilizando la teoría estándar del índice de punto fijo en conos. En segundo lugar, los cambios de ramas de solución, multiplicidad, unicidad y estabilidad de las soluciones positivas se obtienen mediante la teoría de bifurcación, la teoría de perturbación de autovalores y la teoría del índice de punto fijo. Finalmente, se demuestra el número exacto y el tipo de soluciones positivas cuando o converge a infinito.

Este trabajo trata sobre la interacción de baja frecuencia de un dipolo magnético armónico en el tiempo, orientado arbitrariamente en el espacio tridimensional, con dos esferas perfectamente conductoras incrustadas en un medio conductor homogéneo. En aplicaciones físicas de este tipo, donde dos cuerpos están cerca uno del otro, la geometría bisférica en 3D encaja perfectamente. Considerando dos obstáculos sólidos impenetrables (metálicos), excitados por un dipolo magnético, el problema de valor límite de dispersión se aborda a través de rigurosas expansiones de baja frecuencia en términos de potencias integrales, donde k es el número de onda complejo del medio exterior, para los campos eléctricos y magnéticos incidentes, dispersos y no aximétricos totales. Nos ocupamos de los términos estáticos () y dinámicos () de los campos, mientras que para la contribución tiene una importancia menor. El cálculo de las soluciones exactas, que satisfacen las ecuaciones diferenciales de Laplace y Poisson, con

La expansión e intensificación del uso de la frontera agrícola han determinado crecientes procesos de deforestación, así como el aumento de la fertilización, las cuales deterioran la calidad de agua en cuencas de áreas rurales. En Colombia esta problemática es especialmente marcada en la región andina. Este estudio aplica un modelo de simulación hidrológica para comparar el efecto de cuatro escenarios de manejo espacial de la cobertura sobre la migración de nutrientes provenientes de prácticas agrícolas en la cuenca alta del río Magdalena. La simulación del movimiento del agua por laderas y canales realizada mostró un aceptable desempeño (S/ σΔ=0,84; R=0,82; R2=0,67); sin embargo, la dinámica de migración de contaminantes fue insensible a los cambios en la cobertura vegetal realizados en las configuraciones de las distintas simulaciones (p≥0,05), pues se encontraron reducciones en las cargas de contaminantes, en el punto de cierre del área de estudio, que oscilaban tan sólo entre 2% y 4%. Las reducciones presentadas se explican en razón de las propiedades intrínsecas de la vegetación, como barrera ante el flujo de sedimentos, su capacidad de aumentar los procesos de infiltración en el suelo y, por ende, disminuir los procesos de escorrentía y la absorción de nutrientes por parte de las plantas.INTRODUCCIÓNGran parte de la problemática de las cuencas hidrográficas rurales está ligada a transformaciones del territorio, relacionadas con la pérdida y reemplazo de vegetación natural y con el creciente uso de agroquímicos, como consecuencia de la expansión e intensificación de las actividades productivas de diversos tipos (Linkie et al., 2004; Mertens y Lambin, 1999; Southworth y Tucker, 2001). Estas afectan componentes estructurales y funcionales del paisaje, como los recursos edáficos e hídricos (Ryszkowski y Jankowiak, 2002). Los impactos de los agroecosistemas sobre el medio ambiente, en términos de pérdidas y traslocaciones de nutrientes hacia cuerpos de agua, se han relacionado con la continua e ineficiente aplicación de fertilizantes, que contribuye en gran medida a la degradación progresiva de la calidad de agua (Thorsen et al., 1996).Estudios empíricos y de modelamiento han demostrado que hay una relación causal entre la cantidad de nutrientes y sedimentos arrastrados a un cuerpo de agua y el tipo de coberturas presentes en la cuenca correspondiente. Hunsaker y Levine (1995) y O?Neill et al. (1997) plantean la existencia de una alta correlación entre el incremento en áreas agrícolas y urbanas de una región y la consecuente disminución en cobertura de vegetación natural, con altas concentraciones de nutrientes (nitrógeno y fósforo).

En este artículo se presenta una extensión del algoritmo del método de Gauthier, que soluciona la búsqueda de realización mínima multivariable partiendo de matrices de transferencia cuadradas. El algoritmo incorpora previamente la teoría de fracciones coprimas, desarrolladas con matrices de Silvester y factorización qr. Debido a que las fracciones coprimas tienen una especial relación con las matrices en fracción polinomial, se muestran sus diferencias, analizándolas independientemente. Se plantean las características generales y se nombran las funciones desarrolladas para hacer hincapié en los caminos de búsqueda de la fracción coprima que no son únicos, así como tampoco su representación en espacio de estado. Para la demostración se utilizó un sistema dinámico multivariable, donde se comprueban la eficiencia y las limitaciones del algoritmo elaborado, con base en funciones realizadas con la Toolbox de control de Matlab®.INTRODUCCIÓNEl modelamiento matemático de sistemas es quizá el primer aspecto necesario para formular un sistema de control automático. El ingeniero de control, a partir de una o varias plantas, intenta describirlas de la manera más acorde con un comportamiento inherente, algunas veces por medio de subsistemas, a fin de establecer la mejor aproximación del estado dinámico en cualquier tiempo. Los sistemas, en la mayoría de los casos, son de tipo multivariable, es decir, tienen ya sea más de una entrada, más de una salida o ambas (Chen, 2009).El modelamiento y la descripción de estos sistemas se pueden representar por medio de matrices de transferencia, sistemas de ecuaciones diferenciales y ecuaciones dinámicas de estado. Estas últimas son más conocidas con el nombre de representación en el espacio de estado y tienen un interés particular, porque permiten un manejo matricial del problema. Generalmente, para trabajos computacionales y de implementación electrónica siempre se recurre al modelo en espacio de estado.Algunas veces, la descripción en matrices de transferencia no es suficiente para caracterizar un sistema completamente (Chen, 2009); esto se debe a que muchas veces el sistema posee condiciones iniciales que no se pueden reflejar muy bien dentro de una descripción entrada-salida, en especial los estados que pueden tener variables en cualquier tiempo. De igual manera, tampoco se refleja de manera inmediata cuáles polos son controlables, observables y cuáles de ellos no lo son.

La solución numérica de ecuaciones diferenciales parciales que evolucionan en el tiempo es un área de trabajo en constante desarrollo. En este trabajo se aborda la solución computacional de la ecuación de onda bajo dos métodos para problemas que involucran el tiempo: el de Newmark y el de diferencias finitas (DF). El método de Newmark tiene una alta precisión y una excelente tasa de convergencia, comparado con el de DF. Por su parte, el método de DF es de fácil implementación. Con el ánimo de comparar estos dos métodos se han puesto en funcionamiento dos problemas típicos-test en FORTRAN: el de una membrana cuadrada totalmente fija en sus bordes con una velocidad inicial en el centro y una viga simplemente empotrada con una velocidad inicial en uno de sus extremos. Cada uno de estos problemas son implementados, espacialmente, con el método de los elementos finitos y, temporalmente, con Newmark y DF. Los resultados muestran que Newmark permite utilizar pasos de tiempo mayores que DF, pero presentan mayor oscilación numérica. Con estos resultados se espera obtener datos iniciales para comparar con otros métodos que serán implementados posteriormente.INTRODUCCIÓNLas ecuaciones diferenciales parciales que dependen del tiempo tienen numerosas aplicaciones en diversas ramas de la ciencia y la ingeniería (Gershenfeld, 1998; Mansur et al., 2007). Generalmente, para este tipo de ecuaciones es difícil obtener respuestas transitorias de una manera analítica; por esto se deben utilizar técnicas numéricas para encontrar soluciones aproximadas (Mansur et al., 2008; Loureiro, 2007). La manera más fácil de verificar si estas técnicas numéricas presentan un grado de precisión y fiabilidad es solucionando un problema del cual se conozca su solución analítica, y de esta manera comparar los resultados obtenidos frente a los resultados reales del fenómeno físico (Gershenfeld, 1998; Mansur et al., 2008).A pesar de la gran cantidad de técnicas numéricas desarrolladas, todos los métodos de integración pueden ser clasificados como explícitos e implícitos. La literatura reporta muchos algoritmos clásicos explícitos (Souza et al., 2004; Tamma et al., 1990) e implícitos (Chung y Hulbert, 1993; Newmark, 1959) para resolver problemas en los que se requiere avance en el tiempo o integración temporal.Los métodos explícitos no implican solucionar un grupo de ecuaciones lineales para cada paso de tiempo; usan, en cambio, la ecuación diferencial en el tiempo t para predecir la solución en el tiempo t + Δt. La mayoría de problemas requiere un paso de tiempo muy pequeño que cumpla con ciertas condiciones, a fin de obtener una solución estable. Por lo tanto, todos los métodos explícitos son condicionalmente estables respecto a la medida del paso de tiempo (Chapra y Canale, 1998; Akai, 1999).

En el presente artículo se presenta el diseño y la implementación de una red de sensores para la vigilancia estructural de puentes. La implementación fue comprobada en un piloto real en el viaducto César Gaviria Trujillo, en el Departamento de Risaralda, Colombia. Los resultados encontrados fueron exitosos, en términos de la solución integral y de la confiabilidad de la red.INTRODUCCIÓNEl último siglo se ha caracterizado por la implementación de los más sofisticados sistemas de telecomunicaciones, cuyo objeto principal ha sido satisfacer la demanda de la sociedad, de mantenernos informados en cualquier momento y en cualquier lugar. Desde la implementación de las redes de telecomunicaciones, como la telefónica alámbrica, inalámbrica o internet, el paradigma de las comunicaciones modernas ha cambiado la cultura y los hábitos del ser humano, y ha hecho indispensables este tipo de sistemas hasta convertirse en un indicador de desarrollo.La tendencia tecnológica actual muestra que las redes, además de definirse a través de sus protocolos propietarios, están conformadas por redes de redes, con jerarquías definidas. Un ejemplo de esta situación es internet, que se conformó a partir de la interconexión de algunas redes tipo LAN hasta considerarse, hoy en día, como una red global conformada por millares de redes de todos tipos. En particular, un tipo de red denominada red de sensores se ha usado desde los inicios del siglo XX en aplicaciones comerciales y militares muy específicas.Las primeras redes de sensores comerciales surgieron con las redes de radares para el control de tráfico aéreo y en la grilla de distribución de potencia nacional en Estados Unidos, donde una gran cantidad de sensores dispuestos espacialmente lejos, dotados de comunicación y de procesamiento, aportaban a la toma de decisiones complejas en este tipo de procesos. En las aplicaciones militares, Estados Unidos formó una red de sensores de tipo acuático para detectar y seguir submarinos soviéticos en la Guerra Fría.De la misma forma, un tipo de red conformada por radares fue desarrollada para su defensa y para la detección de cargamentos de drogas aerotransportados. Este tipo de redes iniciales tenían la característica de tener arquitecturas jerárquicas, donde el ser humano tenía un papel preponderante en la toma de decisiones de la red (Chee-Yee y Kumar, 2003).Una definición moderna de una red de sensores puede encontrarse en (Akyildiz y Xudong, 2005), donde los autores la definen como una red compuesta por una gran número de nodos sensores que están densamente localizados dentro o muy cercano al fenómeno.