Cuadernos de Ingeniería Matemática Vol. 01 Núm. 03 (2023)
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Editor Jefe: Paula Escudero Marín - pescuder@eafit.edu.co
Editor operativo: Hernán O Moreno Mora - homorenom@eafit.edu.co
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Ítem Frecuencia óptima de trenes en la Línea A - Metro de Medellín(2022) Escobar Ramírez, Julieth Stefanny; Gallego Villada, Sara; Moreno Mora, Hernán Octavio; Universidad EAFITEn este proyecto se implementa el modelo del vendedor de periódicos al Metro de Medellín. Se busca conocer el número óptimo de trenes por día de la semana y hora de operación, para cumplir la demanda y reducir costos. Los datos usados en el proyecto fueron tomados de Datos Abiertos - Metro de Medellín, donde están disponibles los datos de tráfico por hora y día, del año 2019 en adelante. Para este trabajo, vamos a utilizar los correspondientes al año 2022, Línea A, del 1 de enero hasta el 30 de septiembre.Ítem Bitcoin, una mirada desde la dinámica de sistemas(2022) Movil Sandoval, Valentina; Zapata Rendón, Laura Katterine; Quintero Montoya, Mariana; Pérez Serna, Isabela; Universidad EAFITUna criptomoneda o criptoactivo, es un medio digital de intercambio que utiliza criptografía para asegurar las transacciones, controlar la creación de unidades adicionales y verificar la transferencia de activos usando tecnologías de registro público descentralizado [12]. Seguidamente, en este proyecto se estudia la primera criptomoneda en operar, el Bitcoin. Por lo que, con base en la dinámica de sistemas se busca entender la relación existente entre 3 variables fundamentales de esta economía: la generación de monedas, la tasa de Hash, las ganancias asociadas a la minería y el impacto medioambiental de la red. Por último, establecer dicha relación permitirá obtener una visión general del Bitcoin básico y su funcionamiento. De manera que, se puedan proponer políticas y/o escenarios posibles que permitan una mejor toma de decisiones para la permanencia y adhesión de nuevos usuarios y, el crecimiento en el mercado de la moneda.Ítem Análisis del modelo Lorenz-84: Modelación, linealización y estrategias de control(2022) Zapata Rendón, Laura Katterine; Parra Mejía, Santiago; Correa Duque, Juan David; Rojas Díaz, Daniel; Universidad EAFITEn este artículo se analiza el modelo Lorenz de circulación atmosférica mundial y se exploran diversos análisis y validaciones realizados sobre el modelo. Se tratan temas como la linealización, el control, el análisis de incertidumbre, el análisis de sensibilidad y la estabilidad del sistema. Los resultados muestran la relevancia de ciertos parámetros sobre las variables de estado y la coherencia del comportamiento del modelo con la literatura existente. Aqui se analiza el comportamiento del sistema no lineal y su aproximación lineal en el punto de equilibrio. Explora la relevancia de los parámetros en las variables de estado y concluye que ciertos parámetros tienen una mayor influencia en variables de estado específicas. Se analiza la estabilidad del sistema y se determina que el sistema es estable si se cumplen determinadas condiciones. También se incluyen simulaciones de los sistemas no lineal y lineal en distintos puntos de funcionamiento, comparando sus resultados. Se aplican estrategias de control y se observa el efecto de variar los parámetros de control. Se explora la posibilidad de un control discreto, pero se determina que no es viable. Se realizan análisis de sensibilidad e incertidumbre sobre los parámetros del sistema, con la conclusión de que la variable de salida es más sensible a un parámetro que a otros. En conjunto, el estudio proporciona una visión del comportamiento y análisis del modelo Lorenz-84, destacando su estabilidad, posibilidades de control y sensibilidad de los parámetros.Ítem Descriptive and predictive analytics of the cement and concrete production process(2022-06) Madrid Peláez, Juan Pablo; Cardeño Luján, Salomón; Universidad EAFITThe paper uses both a Machine Learning and a combined Taylor Modeling with Heuristics approach to predict the Compressive Strength, the main characteristic to determine the physicochemical behaviors of concrete and cement. Implementing a data-based approach, can result in a reduction of the variability of the process by improving the overall reliability. The AdaBoost, ANN and SVM algorithms were implemented, where the AdaBoost performed the best in terms of fitness, error, and predictions, which was expected due to its k-folds nature. To counter the black-box nature of Machine Learning, a Taylor Modeling algorithm was implemented to build the mathematical model of the data with the use of an evolutionary algorithm to find the best parameters for the model.Ítem Estudio del sistema de producción de rodillos mecánicos en la empresa AR Los Restrepos SAS mediante simulación de eventos discretos(2021) Movil Sandoval, Valentina; Banoy Restrepo, Federico; Cardeño Luján, Salomón; Universidad EAFITEste estudio implementa la Simulación de Eventos Discretos (DES) para modelar y simular el proceso de fabricación de rodillos mecánicos en la empresa A.R. Los Restrepos S.A.S con el fin de simular e identificar el proceso con mayor promedio en cola (cuellos de botella) y proponer una alternativa (números de m´aquinas y/o personal de rotación) para dar una soluci'on a los cuellos de botella encontrados al reducir su tiempo de producción en un mínimo del 10%. Se realizó un muestreo in-situ del tiempo de uso de cada máquina y se realizó un test de homogeneidad para determinar si los datos provenían o no de la misma población. Luego, se modeló cada máquina mediante la mejor distribución de probabilidad obtenida por los tests de Chi-cuadrado, Kolmogorov-Smirnov y Anderson-Darling. La simulación se llevó a cabo en el software Simul8 utilizando las distribuciones de probabilidad obtenidas para cada máquina. El tiempo de simulación fue de 1 semana, con 8 horas de trabajo al día, 2 turnos de trabajo y 1 hora de almuerzo para los trabajadores. Se realizó un experimento 2k con k =3 factores o parámetros, donde se midió el efecto de los mismos en el tiempo promedio del sistema de producción y en una etapa específica donde se sospechaba que había un cuello de botella. Los resultados indicaron evidencia de cuellos de botella en el proceso de fabricación de rodillos mecánicos. La simulación sugiere que añadir una máquina al proceso de Careado de eje mejoró el tiempo promedio de la etapa en un 20,97%.Ítem Reservas de energía en la Unión Europea a raíz de la invasión de Rusia a Ucrania en 2022(2022) Yepes Alvarez, Mariana; Cardona Velásquez, Valeria; Moreno Mora, Hernán Octavio; Universidad EAFITResumen- Rusia es el principal proveedor de petróleo y gas a la Unión Europea, supliendo cerca del 50% de sus necesidades y afectando los precios de la energía gracias a su posición dominante en ese mercado [9]. Tras la invasión de Rusia a Ucrania el pasado 24 de febrero del 2022, se hizo evidente una posible crisis energética debido a las sanciones de Occidente. En efecto, transcurridos unos días de la invasión, Occidente ha impuesto a Rusia múltiples sanciones, tales como el embargo de cuentas y fondos de sus principales gobernantes y oligarcas, la exclusión de la mayoría de sus bancos del sistema SWIFT para transacciones internacionales, y la prohibición a compañías occidentales estratégicas de negociar con Rusia. Esto afectará necesariamente al comercio del gas natural y del petróleo, vitales para la economía de los 27 países de la Unión Europea. Nuestro objetivo es modelar y simular a partir de la dinámica de sistemas por medio de diagramas causales y de niveles y flujos, cómo afectarán las sanciones de Occidente a las reservas de energía de la Unión Europea.