Boletín de la Sociedad Mexicana de Computación Científica y sus Aplicaciones / Bulletin of the Mexican Society of Scientific Computing and its Applications

El boletín de la Sociedad Mexicana de Computación Científica y sus Aplicaciones publica artículos de investigación originales y de alta calidad en las áreas computación científica y sus aplicaciones, así como artículos de difusión científica. Todos los artículos son sometidos a una revisión por expertos de instituciones nacionales e internacionales.

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Influencia de los factores socioeconómicos en la mortalidad por COVID-19 en México
V. Soulé, C. Hernández-Vela

SMCCA (2023). 6

Abstract
La pandemia por el virus SARS-CoV-2 mostró la necesidad de realizar estudios multidisciplinarios que ayudaran a entender el riesgo de mortalidad por COVID-19. En este trabajo se buscó determinar la influencia de los factores socioeconómicos que existían dentro de la población mexicana mediante la aplicación del modelo de regresión lineal múltiple, para esto el análisis se hizo a nivel municipal en las 3 primeras olas de la pandemia, definiendo grupos poblacionales homogéneos para identificar cuáles son los factores socioeconómicos que tienen mayor influencia y nos ayudan a describir el riesgo de fallecer por COVID-19 en México.
Abstract
La pandemia por el virus SARS-CoV-2 mostró la necesidad de realizar estudios multidisciplinarios que ayudaran a entender el riesgo de mortalidad por COVID-19. [...]
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A Mathematical Model to Estimate the COVID-19 Pandemic in Red Lights of México
A. Peregrino, D. Gonzalez, J. LOPEZ

SMCCA (2023). 5

Abstract
The goal of this work is a dynamic and numerical study of a compartmental mathematical model in order to know the evolution of state variables of the pandemic caused by COVID-19 on red spotlights in México. The model include 7 compartments and the results were compared with the classic SIR model, resulting that our predictions adjusted better the official data. A parameter sensitivity analysis is included.
Abstract
The goal of this work is a dynamic and numerical study of a compartmental mathematical model in order to know the evolution of state variables of the pandemic caused by COVID-19 [...]
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Simulación numérica sobre el efecto del plasmón localizado de nanopartículas de plata (Ag), bajo el marco de la teoría de Mie
J. Fraga Almanza, C. García, E. Mendoza, A. Rivas, G. Torres Aguirre

SMCCA (2023). 4

Abstract
Las nanopartículas (Nps) de metales nobles como plata (Ag) y oro (Au) en las últimas décadas son objeto de extensa investigación en el contexto de las nanociencias y la nanotecnología, principalmente esto se debe a sus propiedades ópticas únicas. En las Nps, el gas de electrones libres en ellas presenta propiedades de oscilación resonante, fenómeno conocido como el plasmón superficial localizado (PSL). Al irradiarse las Nps en el ultravioleta y visible del espectro, la absorción óptica, depende fundamentalmente del material constitutivo, la geometría de la Nps y su entorno. La dispersión de la radiación electromagnética de una esfera, es definida por la Teoría de Mie. Los cálculos al usar esta teoría pueden llegar a ser largos e incluso imposibles para aquellos con recursos hardware limitados. Por lo tanto en esta investigación que actualmente, se encuentra en desarrolló, se diseño e implanto una simulación numérica escrita en Python 3 para la obtención de los coeficientes de Mie en nanopartículas de plata (Ag) y contar con una herramienta computacional que generé escenarios permitiendo el estudio y obtención de los coeficientes de extinción de NPs de Ag, siendo esta metodología fácilmente adaptable para otros metales donde se pueden calcular y/o simular una variedad de propiedades ópticas.
Abstract
Las nanopartículas (Nps) de metales nobles como plata (Ag) y oro (Au) en las últimas décadas son objeto de extensa investigación en el contexto [...]
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El algoritmo KMeans y el problema de los centroides iniciales
G. Torres Aguirre, A. Rivas, J. Fraga Almanza, J. Zul, J. Valdez

SMCCA (2023). 3

Abstract
El gran volumen de datos en el que se vive en la actualidad, hace evidente la necesidad de clasificar los datos para obtener relaciones, asociaciones y correlaciones de ellos. Para llevar a cabo esta clasificación es necesario emplear algoritmos de agrupamiento del tipo no supervisado y particionales. Un candidato de este tipo es el algoritmo KMeans, ampliamente utilizado para resolver el problema de agrupamiento. Sin embargo, este algoritmo necesita de argumentos iniciales como lo son el número de grupos y un conjunto de datos llamados centroides que son los representantes de cada uno de ellos. Esto puede ser una fortaleza pero a la vez puede representar limitaciones del algoritmo. Es por ello que en este trabajo se inicia con la caracterización general del algoritmo KMeans en base a la selección de los centroides iniciales para después estudiar la técnica de análisis de componentes principales y con esta proporcionar centroides iniciales óptimos, pero esa etapa aún está en desarrollo y por tanto solo se presenta la idea inicial. La herramienta computacional es clave para el trabajo con alta densidad de datos es por eso que en este trabajo también se tiene como objetivo implantar un marco de trabajo llamado Apache Spark.
Abstract
El gran volumen de datos en el que se vive en la actualidad, hace evidente la necesidad de clasificar los datos para obtener relaciones, asociaciones y correlaciones de ellos. [...]
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Algoritmo no supervisado para la segmentación de imágenes digitales de micrografías de nanopartíclas de plata (Ag).
A. Rivas, J. Fraga Almanza, C. García, A. Estrada, E. Villanueva

SMCCA (2023). 2

Abstract
La segmentación de imágenes es un tipo específico de agrupamiento de datos. El agrupamiento en este contexto es conocer grupos de píxeles en las imágenes para obtener información relevante que por lo general se encuentra implícita en ellas. La Microscopía Electrónica de Transmisión (MET o TEM, por Transmission Electron Microscopy) es un una técnica experimental y de alto costo monetario, en la que un haz de electrones suficientemente acelerado colisiona con una muestra (nanopartículas de plata (Ag) en este caso) delgada convenientemente preparada. En la muestra los electrones colisionan con respecto a algunas propiedades específicas (grosor y tipo de átomos), todo este proceso forma una imagen digital con distintas intensidades de gris que corresponde al grado de dispersión de los electrones incidentes. Propiedades como la cantidad y el diámetro de nanopartículas existentes en este tipo de imágenes es relevante conocer de forma automatizada, ya que por lo general conocer este tipo de propiedades se hace mediante procedimientos laboriosos. Sin embargo, analizar este tipo de imágenes utilizando algoritmos no supervisados simplifica este tipo de trabajo, pero implica enfrentarse al problema de alta densidad de pixeles existentes en ellas. El algoritmo KMeans es del tipo no supervisado y utilizado para hacer segmentación de píxeles en imágenes de micrografías como lo indican algunos autores y que en este trabajo en etapa inicial es utilizado para contabilizar y obtener el diámetro de nanopartículas de plata (Ag) que son las imágenes con las que se cuenta hasta el momento y son el resultado del grupo de trabajo experimental de la División de Ciencias e Ingeniería de la Universidad de Guanajuato Campus León. Para llevar a cabo todo el procesamiento computacional se utilizará una computadora de nueva generación llamada Parallella que es un proyecto de bajo costo monetario, poco consumo energético y diseñado para el alto desempeño de cálculo numérico, siendo estas características una opción que beneficiará a este proyecto por no contar con infraestructura computacional adecuada.
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La segmentación de imágenes es un tipo específico de agrupamiento de datos. El agrupamiento en este contexto es conocer grupos de píxeles en las [...]
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General foundations of high-order immersed interface methods to solve interface problems
H. Puc, R. Balam, M. Zapata

SMCCA (2023). 1

Abstract
This work forms the foundation for addressing high-order immersed interface methods to solve interface problems and enables us to conduct in-depth examination of this theory. Here, we focus on the introduction a fourth-order finite-difference formulation to approximate the second-order derivative of discontinuous functions. The approach is based on the combination of a high-order implicit formulation and the immersed interface method. The idea is to modify the standard schemes by introducing additional contribution terms based on jump conditions. These contributions are calculated only at grid points where the stencil intersects with the interface. Here, we discuss the issues of implementing the one-dimensional Poisson equation and the heat conduction equation with discontinuous solutions as a three-point stencil for each grid point on the computational domain. In both cases, the resulting discretization approach yields a tridiagonal linear system with matrix coefficients identical to those employed for smooth solutions. We present several numerical experiments to verify the feasibility and accuracy of the method. Thus, this high-order method provides an attractive numerical framework that can efficiently lead to the solution to more complex problems.
Abstract
This work forms the foundation for addressing high-order immersed interface methods to solve interface problems and enables us to conduct in-depth examination of this theory. [...]
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Spatio-temporal point process analysis of Mexico State wildfires
L. Munive Hernández, A. Morales

SMCCA (2022). 3

Abstract
Wildfires are an example of a phenomenon that can be investigated using point process theory. We analyze public data from the National Forestry Commission. It consists of wildfire records, specifically their coordinates and dates of occurrence in Mexico State from 2010 to 2018. The spatial component was examined, and we found that wildfires tend to cluster. Afterwards, a time series analysis was conducted. This shows that the data comes from a stationary stochastic process. Finally, some spatio-temporal features that demonstrate the point process' regular behavior in space and time were investigated. This research could be a reference to describe wildfire behavior in a specific space and time.
Abstract
Wildfires are an example of a phenomenon that can be investigated using point process theory. We analyze public data from the National Forestry Commission. It consists of [...]
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Parameter estimation in ODEs. Modelling and computational issues
L. Juárez Valencia, J. ROJAS

SMCCA (2022). 2

Abstract
In this work we discuss a variational approach for the determination of the parameters of systems of ordinary differential equations (ODE). We construct a model for fitting observed noisy data into the given dynamical system. Also we explain in detail the advantage of using the adjoint equation method to compute the derivatives or gradients, which are needed for the application of gradient methods and quasi-Newton algorithms to find the minimum of the cost function. In particular we consider two classic iterative algorithms: the conjugate gradient (CG) algorithm and the BFGS algorithm. For educational purposes we try to explain several numerical and computational issues with some detail and illustrate them with the SEIRD epidemiological model.
Abstract
In this work we discuss a variational approach for the determination of the parameters of systems of ordinary differential equations (ODE). We construct a model for fitting [...]
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Stabilizing a Josephson Junction Array Memory around an unstable equilibrium: A control approach using a first order state model
J. LOPEZ, L. Juárez Valencia, R. Glowinski

SMCCA (2022). 1

Abstract
In this paper we consider a system of three nonlinear ordinary differential equations that model a three Josephson Junctions Array (JJA). Our goal is to stabilize the system around an unstable equilibrium employing an optimal control approach. We first define the cost functional and calculate its differential by using perturbation analysis and variational calculus. For the computational solution of the optimality system we consider a conjugate gradient algorithm for quadratic functionals in Hilbert spaces, combined with a finite difference discretization of the involucrated differential equations.
Abstract
In this paper we consider a system of three nonlinear ordinary differential equations that model a three Josephson Junctions Array (JJA). Our goal is to stabilize the system [...]
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El potencial del aprendizaje hebbiano en la clasificación supervisada
F. Aguilar Canto, C. Brito-Loeza

SMCCA (2021). 5

Abstract
A pesar de tener un sustento biológico, la regla de Hebb ha encontrado un espacio reducido en las implementaciones de redes neuronales artificiales en las últimas décadas, siendo los métodos basados en el gradiente más utilizados. Esto supone una controversia sobre hasta qué grado entendemos los aspectos computacionales del aprendizaje a nivel neuronal. En este trabajo, abordamos el problema del aprendizaje hebbiano en términos de la existencia de una arquitectura conveniente, tanto a nivel teórico como experimental. En el plano teórico, se demuestra la existencia de un red hebbiana capaz de lograr minimizar el error de clasificación a un mínimo global. Si bien esta arquitectura es poco práctica por la explosión combinatoria, se prueba que el algoritmo de m-celdas con entrenamiento hebbiano logra, en buena medida, resolver sus principales problemas. Finalmente se verificó experimentalmente que el método de m-celdas supera a los métodos basados en el gradiente en un problema de clasificación de baja dimensionalidad (base de datos Iris) con 0.973 de exactitud para s = 5, lo cual, a pesar de sus limitaciones, indica que el aprendizaje hebbiano puede derivar a un algoritmo de clasificación competente en el contexto de la Inteligencia Artificial moderna.
Abstract
A pesar de tener un sustento biológico, la regla de Hebb ha encontrado un espacio reducido en las implementaciones de redes neuronales artificiales en las últimas [...]
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Análisis estocástico del flujo vehicular para la red de ejes viales principales de la Ciudad de México mediante cadenas de Markov discretas
L. Olivares-Quiroz, J. Pereda

SMCCA (2021). 4

Abstract
En este trabajo presentamos un análisis del flujo vehicular para un conjunto de 32 ejes viales principales dentro la Ciudad de México basado en la implementación de un proceso estocástico de cadenas de Markov discretas (CMD) definido sobre el grafo \mathcal{G} de la red vial que constituyen los ejes viales y sus intersecciones. En particular, y basados en información estadística del INEGI determinamos la matriz de probabilidad de transición \bold{P}, la matriz de primer visita promedio (mean first passage time) \bold{M} y la constante de Kemeny K, las cuales nos permiten establecer un análisis cuantitativo de la dinámica de la red. Con base en esta información, analizaremos el promedio del flujo vehicular tanto en la red completa como en los ejes viales principales. Asimismo, utilizaremos este formalismo para explorar el impacto que tiene el cierre de un eje vial particular n^{\dagger } dentro de la red sobre el flujo en los demás ejes viales y sobre el flujo vehicular global.
Abstract
En este trabajo presentamos un análisis del flujo vehicular para un conjunto de 32 ejes viales principales dentro la Ciudad de México basado en la implementación [...]
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La exclusión social de las personas mayores: una forma de mirar la pobreza
M. Reyes

SMCCA (2021). 3

Abstract
Exclusion allows reviewing and analyze situations of poverty, deprivation and inequality. Houghton and Khandker (2009) consider poverty as the deprivation of well-being in a pronounced way and the lack of adequate income to face education, health and safety needs; as well as access to the exercise of empowerment and basic rights. In order to identify the level of poverty, the objective is to review elements of social exclusion in the population and in particular of the elderly. Through two logistic models, which are supported by the information of the ENIGH 2016, which differ in number of variables and have or not as heads of older adults, it is sought to estimate the probability of being below the Welfare Line, in order to identify the level of poverty in which the population is located. The models show that households where older people are more susceptible to poverty.
Abstract
Exclusion allows reviewing and analyze situations of poverty, deprivation and inequality. Houghton and Khandker (2009) consider poverty as the deprivation of well-being in [...]
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Solución de la ecuación de Poisson en 2D usando algoritmos en paralelo en entornos multicore
M. Zapata, J. Vivas

SMCCA (2021). 2

Abstract
This article proposes a parallel implementation using a multicore environment with MPI to the solution of the linear system resulting from the discretization of the Poisson equation in 2D using finite differences and the iterative method of Jacobi. The size of the domain and its corresponding discretization result in a system of linear equations where the number of variables can be millions. The magnitude of the problem allows the algorithm to be highly scalable in parallel; this means that by increasing the number of processors available to solve the system, the execution time will improve considerably. However, as the number of processors increases, the communication work also increases, which stops its performance. Therefore, this article proposes re-engineering the parallel algorithm focused on memory management to speed up its execution and improve its effectiveness.
Abstract
This article proposes a parallel implementation using a multicore environment with MPI to the solution of the linear system resulting from the discretization of the Poisson [...]
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Método de Newton para búsquedas en Línea en el espacio de Hilbert (L^2)^3.
J. LOPEZ

SMCCA (2021). 1

Abstract
Este trabajo trata sobre la aplicación del método de Newton para resolver un problema de búsqueda en línea asociado con la minimización de un funcional definido en el espacio de Hilbert (L^{2}(0,T))^3, con T un tiempo final dado. El funcional es parte de un problema de control de un circuito de 3 juntas de Josephson modelado por un sistema de tres ecuaciones diferenciales ordinarias no lineales dependientes del tiempo. El problema de control se puede resolver con el método de gradiente conjugado, dentro del cual se deben resolver problemas de búsqueda en línea como el descrito en este trabajo. Se describe tanto el caso continuo como su versión discreta para lo cual, las funciones en (L^{2}(0,T)) se aproximan por funciones lineales por pedazos y los sistemas diferenciales ordinarios se resuelven con el método de Euler Explícito.
Abstract
Este trabajo trata sobre la aplicación del método de Newton para resolver un problema de búsqueda en línea asociado con la minimización [...]
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Metodología de reproducibilidad para estudios estadísticos de una población
P. Flores, J. Fraga Almanza, O. BETZABETH

SMCCA (2020). 4

Abstract
En este artículo se presenta una metodología basada en la Ciencia de Datos que proporciona herramientas estadísticas y computacionales para llevar a cabo una estructuración óptima, limpieza y reproducibilidad de datos provenientes de encuestas u otros instrumentos de medición, con el fin de realizar análisis exploratorios confiables para extraer la información subyacente de los datos, que permita avalar la toma de decisiones y el establecimiento de políticas públicas frente a problemáticas de interés social. El ejemplo de aplicación de esta metodología corresponde al estudio estadístico realizado para identificar las 10 principales causas de defunción en la población infantil de los estados de Coahuila y Chihuahua, México.
Abstract
En este artículo se presenta una metodología basada en la Ciencia de Datos que proporciona herramientas estadísticas y computacionales para llevar a cabo [...]
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Clúster de PCs tipo Beowulf Utilizado en un Problema de Segmentación de Imágenes Médicas
J. Fraga Almanza, C. García, R. Ramírez

SMCCA (2020). 3

Abstract
En este trabajo se muestran las etapas principales de la implantación de un Clúster tipo Beowulf, en la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas de la Universidad Autónoma de Coahuila. En éste se implementó el algoritmo de agrupamiento de datos K-Means, con la finalidad de distribuir (no de paralelizar) el proceso de clasificación de píxeles en las imágenes. También se realizó un preprocesamiento para la selección de los centroides iniciales requeridos por el algoritmo para una mejor segmentación de imágenes, que como se mostrará logra mejores resultados para el análisis de imágenes digitales médicas, como la segmentación de las mamografías que buscan microcalcificaciones dentro de la mama, que las obtenidas al implantarse de forma secuencial.
Abstract
En este trabajo se muestran las etapas principales de la implantación de un Clúster tipo Beowulf, en la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas [...]
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A numerical approximation for build the stress/strain diagram with just the maximum load obtained
J. Guzmán Torres, F. Domínguez Mota, G. Tinoco Guerrero

SMCCA (2020). 2

Abstract
One of the fundamental features in the design of rigid pavements is the rupture modulus, which value is obtained experimentally using a bending test and indicates the maximum load that a concrete beam can support. To determine this value is expensive and impractical since the tests require rather large stress values, there is always a risk of producing brittle fractures in the probes used. For this reason, it is proposed in this paper an implementation of a numerical estimation for the deformations due to the maximum load through a simple interpolation model that allows the generation of the stress/strain diagram using the only data available: the maximum load. The results show that it is possible to calculate the maximum deformation value in the beam previous to the failure. Also, it is possible to generate the stress/strain diagram and distinguish the elastic and elastoplastic areas of the concrete.
Abstract
One of the fundamental features in the design of rigid pavements is the rupture modulus, which value is obtained experimentally using a bending test and indicates the maximum [...]
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Formulación variacional de un modelo continuo en EDP's de la angiogénesis inducida por tumor
A. López, J. Alavez

SMCCA (2020). 1

Abstract
En este trabajo retomamos el modelo matemático de Anderson y Chaplain (1998) formado por tres ecuaciones diferenciales, que describe la respuesta migratoria inicial de las células endoteliales al factor angiogénico tumoral (TAF) y a la fibronectina. Aplicamos el método variacional a los problemas de contorno mixto homogéneo y no homogéneo, que surgen del modelo antes citado, para demostrar la existencia, unicidad y dependencia continua respecto de los datos de la solución débil de dichos problemas.
Abstract
En este trabajo retomamos el modelo matemático de Anderson y Chaplain (1998) formado por tres ecuaciones diferenciales, que describe la respuesta migratoria inicial [...]
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Algoritmo memético para el Problema del Particionado de Grafos en ejecuciones a largo plazo
E. Ruiz, C. Segura

SMCCA (2019). 15

Abstract
El problema del Particionado de Grafos (gpp—Graph Partitioning Problem) es un problema NP-Difícil cuyo objetivo es particionar los nodos de un grafo en k conjuntos de forma que se minimice el número de aristas que unen vértices localizados en diferentes conjuntos, a la vez que se cumplen restricciones relativas al tamaño de los conjuntos. En los últimos años, el desarrollo de metaheurísticas poblacionales que incorporan un control explícito de la diversidad ha permitido realizar avances significativos al tratar diversos problemas de optimización combinatoria como el problema de coloreado de grafos o el de asignación de frecuencias. A pesar de que el gpp es un problema clásico, el desarrollo de metaheurísticas poblacionales con control de diversidad para el gpp es un tema prácticamente inexplorado. Por ello, a partir de la hipótesis de que un algoritmo memético con gestión de diversidad ayudaría a mejorar el estado del arte para el gpp, se desarrollaron nuevos algoritmos que efectivamente han permitido mejorar las soluciones encontradas hasta la fecha para una gran cantidad de casos. El trabajo presentado es un resumen de la tesis que ganó el Premio Mixbaal a la mejor tesis de licenciatura en matemáticas aplicadas, en la edición del año 2019. Este premio es otorgado por la Sociedad Mexicana de Computación Científica y Sus Aplicaciones.
Abstract
El problema del Particionado de Grafos (gpp—Graph Partitioning Problem) es un problema NP-Difícil cuyo objetivo es particionar los nodos de un grafo en k conjuntos [...]
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El Porismo de Poncelet Parte I
J. Ledesma

SMCCA (2019). 16

Abstract
En esta primer parte de una serie de artículos sobre el Porismo de Poncelet, se presentan algunas pruebas elementales de casos particulares del resultado y se propone el problema de hallar cuadriláteros bicéntricos racionales. El material está dirigido a estudiantes de geometría y cálculo elementales. Se construyó un sitio web de libre acceso: https://sites.google.com/view/juan-garza/nigromante/poncelet para ilustrar algunos ejemplos interesantes.
Abstract
En esta primer parte de una serie de artículos sobre el Porismo de Poncelet, se presentan algunas pruebas elementales de casos particulares del resultado y se propone [...]
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El Porismo de Poncelet Parte II
J. Ledesma

SMCCA (2019). 17

Abstract
En esta segunda parte de una serie de artículos sobre el Porismo de Poncelet se discute una prueba general del resultado utilizando herramientas de geometría algebraica. Se construyó un sitio web de libre acceso: https://sites.google.com/view/juan-garza/nigromante/poncelet para complementar el material. Se busca mostrar cómo las herramientas computacionales pueden motivar el estudio de muchas áreas de investigación de gran actualidad en matemáticas que a primera vista podrían aparentar no tener relación entre sí.
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En esta segunda parte de una serie de artículos sobre el Porismo de Poncelet se discute una prueba general del resultado utilizando herramientas de geometría [...]
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Ruteo de vehículos escolares: caso de estudio de la Universidad Autónoma de Coahuila
O. Avalos-Rosales, M. Juárez-Peláez, Y. Cardona-Valdés

SMCCA (2019). 18

Abstract
En este trabajo se proponen un conjunto de nuevas rutas de transporte para dar servicio a la comunidad estudiantil actual del Campus Arteaga de la Universidad Autónoma de Coahuila atendiendo a la dispersidad de los estudiantes en la zona metropolitana de Saltillo. Se analiza un caso de estudio con la información de una Facultad, considerando 380 estudiantes y 46 paradas correspondientes a las colonias de Saltillo. El problema se formula matemáticamente como un modelo lineal entero mixto, el cual es resuelto a través de un optimizador comercial. Con el modelo sólo es posible resolver a optimalidad instancias de 10 paradas y 50 estudiantes, por lo que se diseñó un algoritmo heurístico constructivo híbrido basado en el algoritmo de Clarke y Wright, en donde la factibilidad de una solución se verifica al resolver una versión simplificada del modelo matemático. Se implementan dos estrategias para reducir el tiempo de cómputo del algoritmo heurístico y se reportan las nuevas rutas propuestas, así como algunas recomendaciones para facilitar la construcción de las instancias del problema.
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En este trabajo se proponen un conjunto de nuevas rutas de transporte para dar servicio a la comunidad estudiantil actual del Campus Arteaga de la Universidad Autónoma [...]
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Develación del dominio de un fluido de Stokes estacionario
L. Tenorio, J. Estrada

SMCCA (2018). 13

Abstract
El problema de la develación o reconstrucción de un dominio tiene diversas aplicaciones, que van desde el diseño de piezas mecánicas en ingeniería hasta la detección de obstrucciones parciales en el flujo sanguíneo o tumores en medicina. En este trabajo se prueba que la solución de la ecuación de Stokes estacionaria, con condiciones de frontera de Dirichlet, es continua con respecto a su dominio de definición y no sólo con respecto a fuerzas externas y condiciones de frontera. También se presenta un estudio numérico sobre el problema inverso de flujo sanguíneo: develación de una obstrucción parcial en una cavidad tubular en 2D por donde fluye un fluido estacionario Newtoniano modelado por la ecuación de Stokes.
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El problema de la develación o reconstrucción de un dominio tiene diversas aplicaciones, que van desde el diseño de piezas mecánicas en ingeniería [...]
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Solución numérica de la ecuación vectorial de Saint-Venant utilizando métodos híbridos
M. Zavala, F. Domínguez Mota

SMCCA (2018). 14

Abstract
Las inundaciones y desbordamientos de canales son fenómenos que han venido afectando a la sociedad por muchos años; estos se han incrementado debido a lluvias atípicas provocadas por el cambio climático. Para prevenir las afectaciones es conveniente mejorar nuestra comprensión del fenómeno, el cual está descrito por ecuaciones como las de Saint-Venant. En este trabajo se muestra una alternativa a aproximar numéricamente la solución de tales ecuaciones en dominios como canales.
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Las inundaciones y desbordamientos de canales son fenómenos que han venido afectando a la sociedad por muchos años; estos se han incrementado debido a lluvias [...]
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Resolución de la Ecuación Unidimensional Homogénea de Aguas Someras por el Esquema de Lax-Wendroff
J. Alavez-Ramírez, E. Ovando-Gerónimo

SMCCA (2018). 12

Abstract
Se discute la discretización de las ecuaciones de Saint-Venant en una dimención espacial, usando un esquema de Lax-Wendroff explícito para discretizar con respecto al tiempo t y un esquema de diferencia central de segundo orden para discretizar con respecto a la variable espacial x. Asimismo, se discute la implementación del esquema resultante en MATLAB para simular el desplazamiento de una joroba de agua.
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Se discute la discretización de las ecuaciones de Saint-Venant en una dimención espacial, usando un esquema de Lax-Wendroff explícito para discretizar [...]
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Explicit Solution of a Linearly Constrained Infinite Quadratic Problem
G. Calvillo-Vives, J. López-Estrada, D. Romero

SMCCA (2018). 11

Abstract
A norm minimization problem posed in K-dimensional finite arrays without non-negativity constraints was efficiently solved by Romero Romero. Going beyond we provide here an explicit, exact solution in case the arrays are replaced by L2-Hilbert spaces. Furthermore, we propose a polynomial procedure yielding an approximate optimal solution when non-negativity constraints must be taken into account for K = 2.
Abstract
A norm minimization problem posed in K-dimensional finite arrays without non-negativity constraints was efficiently solved by Romero Romero. Going beyond we provide here an [...]
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Control Parcial de un Sistema Caótico de tres especies
O. Flores, J. Viveros

SMCCA (2017). 9

Abstract
Se aplica la técnica de control parcial a un modelo ecológico para evitar la extinción de una especie, reproduciendo los resultados de [1]. Esta técnica se aplica a sistemas que exhiben caos transitorio cuando un parámetro alcanza un cierto valor crítico. El caos transitorio se debe a la presencia de una silla caótica en el espacio fase, la técnica de control parcial aprovecha esto para mantener las trayectorias del sistema dentro del régimen caótico.
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Se aplica la técnica de control parcial a un modelo ecológico para evitar la extinción de una especie, reproduciendo los resultados de [1]. Esta técnica [...]
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Simulación de lluvia extrema utilizando herramientas GIS e Iber en Jalpa de Méndez, Tabasco
A. Hernández, E. Balvanera, R. Jiménez, G. Broca, J. Alavez-Ramírez

SMCCA (2017). 10

Abstract
El propósito de este trabajo es la simulación de lluvias intensas en la zona de planicie costera susceptible a inundaciones en Tabasco en la cabecera municipal de Jalpa de Méndez. Para realizar la investigación se utilizó un Modelo Digital de Elevaciones amplio y se extrajo la zona que contenía al poblado, se utilizaron herramientas de QGIS para determinar la zona de inundación y se eligieron dos registros de lluvias reales para simularlas en Iber. Se pensó que si se simulaban las lluvias se podrían comparar los resultados con las zonas de inundación y la experiencia de la población. Se comprobó que la lluvia se acumuló en lugares donde anteriormente corría el agua en antiguos ríos antes que se cubrieran con construcciones. Para otras simulaciones se debe pensar en modelar zonas de antiguos causes y proponer canales, para que el agua fluya, preferentemente por donde antes era un río.
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El propósito de este trabajo es la simulación de lluvias intensas en la zona de planicie costera susceptible a inundaciones en Tabasco en la cabecera municipal [...]
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Reconocimiento de Patrones en Imágenes Digitales a Color usando el Descriptor RFM
J. Verdugo-Olachea, S. Solorza-Calderón

SMCCA (2016). 2

Abstract
En este trabajo se propone un sistema digital de reconocimiento de patrones para imágenes a color basado en firmas 1D invariantes a traslación, escala y rotación (RST). La invariancia a rotación se obtiene por medio de la transformada de Radon. Para la invariancia a escala se utiliza la transformada de Fourier-Mellin normalizada. La invariancia a traslación se consigue a través del espectro de amplitud de la transformada de Fourier de la imagen. Al trabajar en el espacio de color RGB la imagen se separa en tres imágenes monocromáticas, las cuales corresponden al canal rojo (R), verde (G) y azul (B). Al aplicar las transformadas integrales a cada una de las imágenes monocromáticas se generan tres imágenes, denominadas Radon-Fourier-Mellin (RFM) que son invariantes a traslación, escala y rotación, por lo que para una imagen a color se generan tres imágenes Radon-Fourier-Mellin. Para cada una de las imágenes Radon-Fourier-Mellin (señal 2D) se construye una firma 1D invariante a traslación, escala y rotación, de la cual se calcula su potencia. Como para la imagen se tienen tres firmas 1D (una para cada canal), entonces se tienen tres potencias. Las tres potencias son los atributos que se le asignan a la imagen a color para su clasificación y se utilizan para generar un espacio de clasificación 3D que tiene un nivel de confianza de al menos el 95.4 %. Para mostrar la eficiencia del sistema se emplea una base de datos de 18 imágenes de referencia a color que contienen mariposas, dicho conjunto fue seleccionado por la similitud que presentan en su morfología y gama de colores.
Abstract
En este trabajo se propone un sistema digital de reconocimiento de patrones para imágenes a color basado en firmas 1D invariantes a traslación, escala y rotación [...]
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Un sistema para la reconstrucción de superficies mediante técnicas de interpolación de datos dispersos
J. Sánchez, P. Sánchez, G. Flores

SMCCA (2016). 8

Abstract
La interpolación de datos dispersos es de gran utilidad en la ciencia e ingeniería para el análisis y modelación de una gran cantidad de fenómenos físicos y experimentos que se presentan en estos campos. Por ello, se ha desarrollado un sistema que resuelve este problema eligiendo entre varias técnicas como, distancia inversa, funciones de base radial, B-spline multinivel y kriging. En este escrito se describe a grandes rasgos el sistema y se mostrará su aplicación a la generación de mallas estructuradas en 3D.
Abstract
La interpolación de datos dispersos es de gran utilidad en la ciencia e ingeniería para el análisis y modelación de una gran cantidad de fenómenos [...]
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Modulación no-ortogonal mediante los modelos Legendre-Fourier y Taylor-Fourier
V. Rocha, J. Serna

SMCCA (2016). 7

Abstract
Las bases de expansion ortogonales son ampliamente utilizadas tanto en los algoritmos de procesamiento digital de señales (DSP) como en el MOdulador-DEModulador (MODEM) de los sistemas de comunicaciones digitales. En el presente trabajo se explora desempeño de un par de esquemas de modulación no-ortogonal Legendre-Fourier (LF) y Taylor Fourier (TF) y se evalúa su razón de error binaria (BER) en un canal de ruido blanco aditivo gausiano (AWGN).
Abstract
Las bases de expansion ortogonales son ampliamente utilizadas tanto en los algoritmos de procesamiento digital de señales (DSP) como en el MOdulador-DEModulador (MODEM) [...]
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Modelado de islas de calor urbanas usando diferencias finitas generalizadas en mallas estructuradas
G. Yépez, F. Mota, M. Zavala, D. Quinteros, G. Guerrero

SMCCA (2016). 6

Abstract
En este trabajo planteamos un esquema en diferencias finitas generalizadas en mallas estructuradas no rectangulares con dominios con secciones transversales planas, para calcular la solución numérica de la ecuación de difusión-advección en 2 dimensiones, el cual modela la concentración de contaminantes en capas horizontales adyacentes al nivel del suelo. Mostramos el desempeño del método con un breve estudio de la dispersión de contaminantes bajo el efecto de islas de calor urbanas en la ciudad de Morelia, asumiendo que los contaminantes son emitidos del suelo en zonas definidas a una tasa constante.
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En este trabajo planteamos un esquema en diferencias finitas generalizadas en mallas estructuradas no rectangulares con dominios con secciones transversales planas, para calcular [...]
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Esquema local de precondicionamiento para resolver la ecuación de Poisson mediante funciones de base radial
J. García-López, J. Alavez-Ramírez, J. López-Estrada

SMCCA (2016). 4

Abstract
En este trabajo se explora la construcción de un precondicionador basado en la aproximación de una función cardinal mediante una combinación lineal de funciones multicuádricas, con el objetivo de reducir el tiempo de cómputo y aminorar los efectos del mal condicionamiento en la solución numérica del sistema lineal asociado a la aproximación de la solución de la ecuación de Poisson mediante un esquema de colocación asimétrico. Se aproxima la función cardinal usando un esquema local, que permite aproximarla tomando en cuenta solo un pequeño subconjunto de nodos del dominio. Varios investigadores proponen reducir el error que ocurre en los nodos del dominio que se encuentran más distantes, mediante la introducción de un conjunto de nodos especiales. En este artículo también se propone una distribución de puntos en el cuadrado unitario, que permiten seleccionar el conjunto de nodos especiales destinados a complementar el esquema local. Finalmente, se hace una comparación entre el número de flops necesarios para calcular el procondicionador y para calcular la pseudoinversa de Moore Penrose.
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En este trabajo se explora la construcción de un precondicionador basado en la aproximación de una función cardinal mediante una combinación lineal [...]
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Modelo de clasificación acorde a parámetros de atención primaria de adultos mayores en el municipio de Saltillo, Coahuila.
J. Almanza, J. Valdés, R. Castañeda, M. Reyes, J. Díaz

SMCCA (2016). 3

Abstract
La magnitud e importancia del crecimiento de la población de los adultos mayores a nivel mundial, ha obligado a los gobiernos a establecer políticas públicas idóneas para este sector de la población, como es el caso de políticas para el sistema de salud y la integración plena de las personas mayores como participantes activos en el desarrollo social. En este documento se presenta un modelo estadístico de clasificación que permite identificar las variables más significativas que presenta un adulto mayor en el caso de una urgencia médica. Con la identificación el modelo clasifica cuales son los principales síntomas, a partir del registro histórico de dichas variables. La información histórica de éstas fue obtenida a partir de los registros del FRAP de Patronato de Cuerpo de Bomberos en el período del 2013 al 2014 en la atención de urgencias de adultos mayores del municipio de Saltillo Coahuila, México. Adicionalmente se presenta las características del modelo y los fundamentos teóricos de éste, así como los resultados obtenidos con su aplicación al caso señalado.
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La magnitud e importancia del crecimiento de la población de los adultos mayores a nivel mundial, ha obligado a los gobiernos a establecer políticas públicas [...]
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Lector Agrícola
J. Lara, M. Guerra, A. Clemente, L. Ponce, Y. García, J. Hernández

SMCCA (2016). 5

Abstract
El Lector Agrícola es un prototipo que, utilizado en suelos agrícolas, toma muestras de temperatura y humedad para determinar la viabilidad de cultivo de maíz. El prototipo se desarrolló con la instrumentación de sensores integrados a un microcontrolador Arduino, éste obtiene datos que son almacenados en un sistema gestor de base de datos para, posteriormente, ser procesados e interpretados por un sistema de informacóon.
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El Lector Agrícola es un prototipo que, utilizado en suelos agrícolas, toma muestras de temperatura y humedad para determinar la viabilidad de cultivo de maíz. [...]
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Solución numérica de la ecuación de advección empleando mallas estructuradas sobre regiones planas irregulares utilizando un esquema de diferencias finitas
G. Tinoco Guerrero, F. Domínguez Mota, J. Tinoco-Ruiz

SMCCA (2015). 20

Abstract
Today we faced the problem of solving equations for shallow bodies of water in irregular regions; These equations are very important to be able to model the behavior of liquids that have the characteristic that their extension is much greater than their depth. One of the important blocks to solve these equations is the advection equation. In this work, some schemes are proposed to approximate the solution of the advection equation in irregular regions in the plane, using a variation of the finite difference method in convex and structured meshes.
Abstract
Today we faced the problem of solving equations for shallow bodies of water in irregular regions; These equations are very important to be able to model the behavior of liquids [...]
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Estudio de las ondas viajeras en el modelo de Gray-Scott
C. Alcantar, D. Liceaga

SMCCA (2015). 19

Abstract
El modelo químico Gray-Scott representa la dinámica de la reacción autocatalítica cúbica en su mínima expresión. Este modelo químico comenzó a ser estudiado por Peter Gray y Stephen Scott en los años 80, con el fin de analizar las características primordiales que propician las dinámicas complejas de esta reacción química. Por lo tanto, el presente trabajo se enfoca en presentar los distintos escenarios que presenta el modelo, contrastando el efecto que se tiene al tener hipótesis de dependencia o independencia química y de tener hipótesis de homogeneidad o heterogeneidad en el sistema. Como principal resultado, se mostrará numéricamente que el modelo presenta los fenómenos de reflexión de onda y de nacimiento de onda. Además, se dará una explicación del motivo por el cual se suscitan éstos fenómenos.
Abstract
El modelo químico Gray-Scott representa la dinámica de la reacción autocatalítica cúbica en su mínima expresión. Este modelo [...]
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Dinámica Poblacional del SIDA en México de 1983 a 2012: un estudio retrospectivo y prospectivo
M. Reyna, L. Hernández, J. Ortiz

SMCCA (2015). 1

Abstract
La epidemiología del SIDA es peculiar pues solo hay tres posibles estados: susceptible, infectado y muerto; a diferencia de otras infecciones donde se puede presentar también las fases de inmune, y hay una posible transición entre los estados infectado y susceptible. Ello junto con la esperanza de vida actual de una persona infectada en tratamiento, genera una dinámica acumulativa de casos. Esta peculiaridad sugiere ya un comportamiento sigmoidal no simétrico (Modelo de Gompertz). En este trabajo se establecen similitudes y diferencias significativas del comportamiento de la epidemia de SIDA en los últimos treinta años considerando diferentes escenarios: caso Nacional, Estatal (Zacatecas), diferenciado por sexo, por edad y por forma de contagio; haciendo comparativos de los para ́metros de los ajustes tipo Gompertz, en cada contexto.
Abstract
La epidemiología del SIDA es peculiar pues solo hay tres posibles estados: susceptible, infectado y muerto; a diferencia de otras infecciones donde se puede presentar [...]
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