La gestión de los residuos se ha convertido en un pilar muy importante para la consecución de la deseada sostenibilidad ambiental. El crecimiento de la población mundial, la modificación de los hábitos de consumo y el reciente crecimiento económico de países superpoblados ha conllevado a que la generación de residuos haya sufrido un crecimiento exponencial en las últimas décadas. Por todo esto, se hace necesaria una gestión cada vez más eficiente de los residuos generados.

Con esta nueva publicación, el Instituto de Investigación de Recursos Biológicos Alexander von Humboldt quiere darle continuidad a la línea de investigación sobre la biodiversidad acuática continental de Colombia, vista desde la perspectiva no solo de su conocimiento básico y conservación, sino de la importancia que tiene esta enorme diversidad de peces en el contexto del uso de los recursos hidrobiológicos y pesqueros, y de su importancia en la seguridad alimentaria e incluso en la economía del país.

Los resultados de este libro hacen parte de una investigación más amplia, cuyo objetivo fue identificar avances y retos en la incorporación de una visión integral e incluyente para la valoración de se en el contexto latinoamericano. En dicha investigación se incluyeron 21 casos de estudio, que suministraron diferentes perspectivas sobre los avances y retos de integrar valores plurales en contextos complejos y conflictivos. Los resultados fueron publicados en la revista Ecosystem Services, en un artículo científico titulado “Applying integrated valuation of ecosystem services in Latin America: Insights from 21 case studies” (Rincón-Ruiz et al., 2019a). En el presente libro se profundizan nueve de los 21 casos de estudio, particularmente del contexto Colombiano.

Este proyecto de investigación pretende desarrollar un modelo para la estimación de la calidad del agua en afluentes hídricas, apoyándose del uso de herramientas computacionales y redes neuronales. Para lograr dicho objetivo se han establecido siete etapas, a continuación, se presenta una descripción de cada una: Generalidades de la Investigación: Se realiza un introducción y contextualización del proyecto de investigación y se establecen los objetivos. Estudio de estado del arte: Se realiza un estudio del estado de arte de la investigación, una contextualización de los parámetros y variables que estarán involucradas en el desarrollo de la investigación, algunos modelos ya existentes que tratan el tema de la calidad del agua, los métodos para la normalización de datos, los diferentes métodos que existen para calcular la correlación entre los variables, algunos modelos para la estimación de datos faltantes y los algunos de los modelos computaciones que existen hoy en día y que han sido aplicados para la predicción y estimación de diferentes ámbitos y parámetros en la hidrología. Análisis de datos: Tomando en cuenta la información recolectada sobre trabajos e investigaciones realizadas sobre el tema, se realiza una descripción de las bases de datos hídricas sobre las cuales se plantea desarrollar el modelo, se aplica la normalización de los datos para su análisis y procesamiento, se realiza un análisis estadístico de los datos y un estudio de la correlación que existir entre los diferentes parámetros y estaciones de muestreo. Modelo conceptual: Con la información investigada en el estado del arte y el análisis realizado a los datos, se procede a diseñar un modelo conceptual que permita la compresión del modelo para la estimación de la calidad del agua en afluentes hídricas. El modelo desarrollado se centra en la estimación de datos faltantes, por medio de un algoritmo desarrollado a lo largo de esta investigación, el cual obtuvo mejores resultados en comparación con métodos de interpolación o de estimación convencionales. Diseño e implementan del modelo: Teniendo el modelo conceptual se procede a la selección de las herramientas más adecuadas para el diseño e implementación de este. Habiendo seleccionado las herramientas se desarrolla en modelo tomando en cuenta los pasos planteados en el modelo conceptual. Protocolo de pruebas: Con la implementación del modelo ya desarrollado se procede a realizar pruebas para cada una de las secciones del modelo planteado y comprobar el buen funcionamiento del este. Conclusiones Finales y trabajos futuros: Por último se realiza una reflexión sobre la finalización de la investigación, se plantean algunos trabajos futuros y se exponen las conclusiones obtenidas en el desarrollo de la investigación.

En este documento se propone el desarrollo de una metodología de análisis de datos de las variables presentes en las fuentes hídricas particularmente del Río Bogotá, con el fin de evaluar, probar y pronosticar el índice de contaminación del agua, se plantean los aspectos necesarios para el procesamiento de los datos de tal forma que se pueda extraer información de la base de datos que se tiene de la CAR. Se hace una revisión de algunos trabajos previos y de la importancia de determinar la forma como se van a medir los índices de calidad del agua según el alcance propuesto en este trabajo, se realiza el planteamiento de las variables más importantes a tener en cuenta para esta investigación, según los procedimientos de análisis de datos estándar.

A nivel mundial la regulación para la prestación del servicio de acueducto está basada en costos del servicio por parte de la empresa (sobre todo en la demanda futura), los cuales son indicadores para calcular insumos y costos de producción del bien y del servicio. La eficiencia, suficiencia financiera y presupuestal depende en gran medida de la exactitud de las mediciones y proyecciones determinadas para un entorno de mercado. La suficiencia financiera se centra en proyecciones de costos y tasas de descuento que remuneren las inversiones. Para responder a estas exigencias y a las distorsiones socioeconómicas regionales dentro de un proyecto de investigación científica, se propuso la creación de un modelo para regular el sector de agua potable en escenarios de equilibrio inestable que considerara criterios de solidaridad y orientara la priorización de inversiones eco-ambientales, para ello se plantearon dos (2) posibles herramientas de pronóstico entre el periodo 2006 – 2040 para la ciudad de Bogotá como modelo: la primera (1), redes neuronales y la segunda (2), series de tiempo, de las cuáles solo la segunda generó resultados validables encontrando que: los estratos 1 y 2 muestran incrementos en la demanda, mientras que los estratos 3, 4, 5, 6 y el sector comercial tienden a decrecer en su consumo.

El presente manuscrito de tesis doctoral, “Desarrollo de un modelo de planificación ambiental para la calidad de los recursos hídricos superficiales considerando su variabilidad climática estacional mediante implementación computacional”, en un marco meta cognitivo y en el contexto de la línea de investigación Ciencia y tecnología de la información y conocimiento, establece un modelo de planificación ambiental para la cuencas hidrográficas (cuerpos de agua superficiales). Se mencionan los elementos teóricos de la revisión exhaustiva de la literatura especializada en términos de la conceptualización de la planificación ambiental y biocomplejidad en los recursos hídricos y su escasa integración con la variabilidad climática estacional, los recursos informáticos disponibles como soluciones específicas de hidrología, hidráulica o calidad del agua, pero no integradas entre sí y la escasa aplicación de la ingeniería de sistemas complejos mediante técnicas computacionales en la toma de decisiones en cuencas hidrográficas. En la metodología se menciona, los aspectos para el desarrollo de la tesis doctoral en términos de la estructura metodológica desarrollada, método y diseño de investigación analítico – cuasi experimental con enfoque concurrente, con muestras trimestrales de información secundaria de precipitación y calidad del agua de la cuenca hidrográfica analizada y a su vez realizando la normalización de las variables del modelo para construir un modelo analítico mediante el análisis estadístico de los datos y una identificación del sistema, para posteriormente aplicar la técnica computacional de inteligencia artificial. En los resultados, se expone el desarrollo de la metodología propuesta en términos de análisis de los costos de inversión (para lodos activados, reactores anaerobios y lagunas de oxidación) y selección de tecnologías de las plantas de tratamiento de aguas residuales municipales en Cundinamarca (función ponderada de agregación de producto); la ingeniería del software como un vehículo para la planificación ambiental en la calidad de los recursos hídricos superficiales considerando la variabilidad climática estacional; normalización de las variables de calidad del agua (método maximizar y minimizar) y precipitación para la planificación ambiental en la calidad de los recursos hídricos superficiales considerando la variabilidad climática estacional; vector de calidad ambiental; el método Delphi y modelo analítico para la planificación ambiental de la calidad de los recursos hídricos superficiales; análisis de correlaciones entre variables de calidad del agua y precipitación (correlaciones del 0.24 entre precipitación y DBO5, 0.20 entre precipitación y N-NO2, 0.010 entre SST y Ptotal); identificación del modelo matemático que representa la cuenca hidrográfica (transformada de laplace) y técnicas de inteligencia artificial para emular la calidad ambiental (minería de datos y red neuronal artificial , algoritmo Levenberg Marquardt con error cuadrático medio de 4.72x10-5 y coeficiente de determinación de prueba de 0.99188). Este documento de tesis, de manera enfática considera los aportes específicos al conocimiento en términos de: Ecuaciones econométricas de costos de inversión para plantas de tratamiento de aguas residuales municipales con las variables caudal, DBO5, SST, N y P; Metodología para la selección de tecnologías con expresión ponderada de agregación de producto o de promedio geométrico ponderado; Normalización de variables DBO5, N -NO2, SST, P Total y Precipitación mediante el método de maximizar y minimizar variables; Integrar la variable precipitación con las variables de calidad del agua DBO5, N -NO2, SST y P Total en un modelo estadístico, matemático y analítico; Aplicación de técnicas de inteligencia artificial para emular el criterio del grupo de expertos en términos de la calidad ambiental mediante minería de datos, lógica difusa, red neuronal artificial y enjambres de partículas; Modelo de implanificación ambiental considerando la variabilidad climática estacional para cuerpos de agua superficiales utilizando minería de datos y red neuronal artificial (algoritmo Levenberg Marquardt).

El objetivo de este trabajo es desarrollar una aproximación a la gestión ambiental a través de un modelo para la predicción de áreas propensas a las inundaciones en el Piedemonte Amazónico Colombiano desde la computación Bio-inspirada de alto desempeño. Se elaboró un diagnóstico de la gestión ambiental en el manejo de inundaciones a partir de estudio de casos: la cuenca de La Perdiz y La Sardina en el Municipio de Florencia Caquetá, zona central del Piedemonte Amazónico. Posterior al análisis se determinó las variables significativas del modelo, para integrar aspectos de la gestión ambiental y la computación Bio-inspirada, mediante la utilización de tres tipos de métodos: descriptivo-exploratorio, proyectivo y experimental, de esta forma, investir una herramienta de predicción en el ámbito de la hidrología para aportar a la visualización de áreas inundables y prevenir la pérdida de vidas humanas en el desarrollo de las inundaciones. Por último, se verificó el modelo inspirado en un contexto de computación de alto desempeño, contrastando los datos históricos con los datos generados por el modelo propuesto. La aproximación a la gestión ambiental desde la computación Bio-inspirada permitió contribuir con la definición de un nuevo modelo denominado Agentes Vectores Naturales Geo-inspirados (AVNG), capaz de integrar aspectos ambientales, geográficos y de control, para generar información relacionada con las inundaciones en el Piedemonte Amazónico Colombiano.

Este trabajo te hace pensar en la apropiación y el uso de tabletas digitales en la enseñanza de la lectura y la escritura, en relación a las nuevas tecnologías, las ventajas que nos ofrecen estas tecnologías en la educación. Así como a contribuir a la formación del profesorado en este sentido, observamos las formas de incorporar la tecnología en la educación, no sólo de su aspecto instrumental, sino de un acceso justo y procesos específicos de apropiación de los profesores y los estudiantes.

Este documento analiza la actividad de aprovechamiento de los residuos sólidos no peligrosos en Bogotá, durante los años 2008 a 2012 bajo la dimensión de sustentabilidad, considerando que debe ser soportable ambientalmente, equitativa socialmente y viable económicamente en el manejo de los residuos sólidos, por lo cual se utilizó una metodología cualitativa de carácter exploratorio con el uso de encuestas, en estudio de caso para Bogotá, con análisis factorial de Correspondencias Múltiples, del cual se obtuvo una mayor presencia de la actividad del aprovechamiento en la normatividad distrital en los términos de “Participación en separación en la fuente” y “Reciclaje”. Palabras clave: Aprovechamiento, residuos sólidos, sustentabilidad, normatividad, separación en la fuente, reciclaje.