Ciencias naturales, ingeniería y tecnologías sostenibles
URI permanente para esta colecciónhttps://hdl.handle.net/20.500.13028/5056
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Ítem Acceso Abierto El uso de Matlab en el curso de matemática avanzada y su influencia en el rendimiento académico en los estudiantes de la Facultad de Ingeniería Mecánica Eléctrica y Electrónica de la Universidad Nacional San Luis Gonzaga, 2023(Universidad Nacional San Luis Gonzaga. Vicerrectorado de Investigación. Instituto de Investigación, 2023) Cupe Lunasco, Manuel Mariano; Missa Franco, Lludy EladiaEl objetivo de la investigación es probar de qué manera influye la aplicación del software Matlab en desarrollo del curso de Matemática Avanzada en la facultad de FIME y su influencia en el rendimiento académico en los estudiantes de la Facultad de Ingeniería Mecánica Eléctrica y Electrónica de la Universidad Nacional San Luis Gonzaga. El tipo de investigación es no experimental descriptivo, con un diseño cuasi experimental, es decir con una “prueba inicial y prueba final”, en la cual usamos el método cuantitativo, teniendo una población de 47 estudiantes donde se tomó una muestra de 40 conformándose dos grupos de estudio, para el grupo de control 20 estudiantes y 20 estudiantes al grupo experimental, donde se aplicó una prueba inicial y una prueba final evaluando en primer lugar el algebra lineal viendo la aplicación de las matrices, seguidamente el desarrollo de las ecuaciones diferenciales ordinarias de primer y segundo orden viendo los métodos de solución, además el desarrollo de la transformada de Laplace y por último la aplicación de los principales modelos matemáticos, los resultados obtenidos en la prueba final el grupo experimental en la media de sus calificaciones se incrementó de 7.33 a 14.8, comparando con la media del grupo de control que fue de 6.4 a 10.73 En la investigación se consideró un nivel de significancia del 5% y un nivel de confianza del 95%, se utilizó el Excel para el análisis inferencial y la prueba de t de Student para las pruebas relacionadas en donde se obtuvo un 𝑡𝑐 = 4.74 lo cual rechaza la hipótesis nula y se acepta la hipótesis alternativa 𝐻1,donde podemos afirmar que, el uso de Matlab en el curso de Matemática Avanzada influye significativamente en el rendimiento académico en los estudiantes de la Facultad de Ingeniería Mecánica Eléctrica y Electrónica de la Universidad Nacional San Luis Gonzaga, 2023.Ítem Acceso Abierto Modelo matemático para el problema de transporte y asignación de recursos(Universidad Nacional San Luis Gonzaga. Vicerrectorado de Investigación. Instituto de Investigación, 2023) De la Cruz Torres, Jorge Luis; Morales Almora, José Luis; Magallanes Yui, Javier Eduardo; Landeo Alfaro, Elmer LeonidasLos problemas en el mundo real precisan de soluciones rápidas y precisas para tomar una decisión rápida. Estos problemas pueden ser formulados matemáticamente como un problema de optimización lineal o no lineal, sujeto a diferentes restricciones. En este trabajo fue estudiado el problema de optimización lineal. El principal algoritmo computacional más utilizado para resolver este tipo de problemas es el método simplex. Este método precisa de algunas modificaciones cuando las restricciones están en estado de igualdad, lo que muchas veces lo hace costoso computacionalmente. Por ejemplo, el problema de transporte es un problema clásico de programación lineal, que consiste en determinar una forma eficiente de transportar un bien disponible en cantidades limitadas de determinados locales para otros donde el bien es necesario, o designar una cantidad fija de n- individuos a realizar n-tareas, esto es un individuo por tarea y viceversa. Este problema de optimización lineal con restricciones de igualdad en el lenguaje matemático es un problema de optimización. Resolver un problema básico de optimización lineal consisten en: obtener una solución básica o admisible, que satisface el criterio de optimalidad, hasta encontrar la mejor solución. En este trabajo, fue propuesto utilizar métodos prácticos para encontrar soluciones básicas o admisibles para tratar con el costo computacional, los métodos estudiados fueron: Método de la esquina noroeste y Método de Vogel. Estas estrategias ayudaron a encontrar soluciones rápidas para tomar una decisión. Otro caso particular del problema de transporte es el problema de designación que es un problema también estudiado. La estrategia propuesta fue aplicada a diferentes problemas existentes en la literatura. Estos algoritmos fueron programados utilizando bibliotecas del código Python-TensorFlow de Colaboratory da Google.Ítem Acceso Abierto Las transformaciones lineales y modelos económicos en la región Ica, 2023(Universidad Nacional San Luis Gonzaga. Vicerrectorado de Investigación. Instituto de Investigación, 2023) Loza Rojas, Cesar; Altamirano Conteña, Luz Veronica; Félix Magallanes, Naún José Alvarado; Herrera Yallico, Vladimir AldairActualmente el avance tecnológico se debe prioritariamente al progreso de las matemáticas especialmente en modelos matemáticos y algoritmos los cuales no son bien aprovechados en nuestra región Ica, conocida por sus frutales como uva, mango, palta entre otras, generando en el sector agrario rubro agroexportación la elaboración, transporte y otras aplicaciones de productos a fin de minimizar sus costos operativos, para ello aplicamos transformaciones lineales en modelos económicos empleando funciones matemáticas en teoría económica mediante investigación cualitativa, teoría fundamentada en un diseño transversal-longitudinal de datos las cuales están representadas de forma matricial, que es una presentación de las transformaciones lineales en espacios vectoriales de dimensión finita, cuyos temas más profundos son parte del álgebra lineal, no enmarcadas en este reporte. Al plantearnos un problema de programación lineal, minimización, su parte resolutiva se inicia con la identificación de variables de decisiones, es decir 𝑥⃗ = (𝑥1, 𝑥2, 𝑥3, 𝑥4, 𝑥5, 𝑥6) ∈ ℝ𝑛 , 𝑛 = 1,2,3,4,5,6, determinamos función objetivo, las restricciones, lema de Farkas, el cual determina si existen soluciones, se modela matemáticamente los datos encontrados, lo insertamos en el software solver generando su solución, se presenta sus gráficas en el caso cuando n=2, n=3 y con los valores obtenidos se analiza en el modelo presentado propiciando una toma de decisión en las empresas de nuestra región Ica.Ítem Acceso Abierto Topología y teoría de grafos en la vida cotidiana(Universidad Nacional San Luis Gonzaga. Vicerrectorado de Investigación. Instituto de Investigación, 2023) Aparcana Aquije, Carlos; Yataco Bernaola, Merly Liliana; Quispe Arcos, Hans Ciovanni; Çastro Cárdenas, Diana MercedesEs necesario la matemática para entender lo que ocurre en el comportamiento de un determinado objeto matemático, destacando los conjuntos abiertos, las funciones continuas, espacios topológicos, homeomorfismos estudiados en cálculo, análisis matemático, y muy especial en la teoría de grafos la que, apoyándose en la topología nos sirve para generan ciertos modelos matemáticos y dan origen a múltiples y nuevas aplicaciones en el mundo de las matemáticas, así como de la vida cotidiana, pues sus variadas aplicaciones a problemas de la vida real, constituyen la base de la matemática moderna, con múltiples aplicaciones en las Ciencias e Ingeniería y áreas afines. La información obtenida es muy útil e importante, pues a partir de ella se tiene presente, cuáles, en donde y como se dan los contextos, significados, representaciones y repercusiones al planificar y presentar el desarrollo del tema “Topología y Teoría de grafos en la vida cotidiana”, dado que todo este contexto se da en la modelación de la matemática que nos brindan la Topología y la Teoría de grafos. El objetivo del trabajo ha sido desarrollar topología y teoría de grafos en la vida cotidiana temas que, en la actualidad contituyen una temática, interesante, importante y útil aplicación.Ítem Acceso Abierto Construcción de una geometría Fuzzy basada en órdenes admisibles(Universidad Nacional San Luis Gonzaga. Vicerrectorado de Investigación. Instituto de Investigación, 2023) Aparcana Orellana, Aldryn Oscar; Yactayo Ruiz, Roberto Pedro; Flores Muñoz, Manuel Isabel; Magallanes Yui, Javier Eduardo; Zumelzu Cárcamo, Nicolás EduardoLas órdenes admisibles en números difusos son órdenes totales que refinan un orden parcial básico y bien conocido en números difusos. En este trabajo, definimos un orden admisible en números difusos triangulares (i.e. TFN) y estudiamos algunas propiedades fundamentales con su aritmética y su relación con este orden admisible. También se propone una nueva estructura generalizada de los espacios vectoriales ordenados y, en particular, se considera el caso de los TFN. Además, también introducimos los conceptos de funciones de premediación en TFN, con énfasis en las funciones de promedio ponderado ordenadas en TFN equipados con un orden admisible. Finalmente, se plantea el problema de la unión de vértices centrales con un ejemplo ilustrativo donde se utiliza el concepto anterior.Ítem Acceso Abierto Perspectiva didáctica de la ecuación diferencial no lineal de Riccati(Universidad Nacional San Luis Gonzaga. Vicerrectorado de Investigación. Instituto de Investigación, 2023) Gutierrez Borda, Alberto Ernesto; Berrocal navarro, Orlando EugenioEn general, las ecuaciones diferenciales no lineales son no resolubles y no es común encontrar una solución de forma cerrada; dentro de este grupo está la ecuación diferencial de Riccati 𝑑𝑥(𝑡) 𝑑𝑡 = 𝐵(𝑡)𝑥2 + 𝐶(𝑡)𝑥 + 𝐷(𝑡), cuya integración tiene mucho que ver entre las relaciones de 𝐵, 𝐶 y 𝐷. El objetivo principal es proponer una perspectiva didáctica bajo el modelo Van Hiele, dosificar los niveles para el estudio de este problema, ya en el último nivel, aplicar un proceso de solución con métodos algebraicos que permitan resolver la ecuación de Riccati y generalizar casos especiales. Los resultados son propuestas viables dirigidos a estudiantes de ciencias e ingenierías, al descubrir nuevos métodos de solución con ayuda del álgebra y análisis.Ítem Acceso Abierto Identificación de potenciales contaminantes en los pasivos ambientales de la mina Sol de Oro de Nasca - 2023(Universidad Nacional San Luis Gonzaga. Vicerrectorado de Investigación. Instituto de Investigación, 2023) Dávalos Calderón, Angel Gustavo; Candia Palomino, Victor Alberto; Alarcón Espinoza, Alcajer Miguel; Ruiz Tintayo, Dayana Isabelde Nasca-Ica a escasos metros del paso de la Carretera Interoceánica. Este pasivo ambiental se estima en un millón de toneladas, apilados en la superficie, ocupando un área aproximada de 175000 m2 y alcanzan un aproximado de un millón de toneladas. Se hizo muestreo sistemático, con una población de 49 pozas en las que se encuentran distribuidas estos relaves y como muestra el composito de 44 pozas muestreadas de acuerdo a los cálculos estadísticos para tamaño de muestras, y fueron analizadas mediante técnicas de ICP-OES y los resultados contrastados con los LMP de la legislación peruana; considerándose radicales como el de cianuro y elementos como As, Cd, Cu, Fe, Pb, Zn, y Hg. Los resultados reportan una concentración de cianuro total de 1.3 ppm y Arsénico 230 ppm, Cadmio 0.74 ppm, Cobre 570 ppm, Plomo 150 ppm, Zinc 220 ppm y Mercurio 0.3 ppm. Que en conclusión califican como potenciales contaminantes ambientales, que representan un serio riesgo para el ambiente y el ser vivo. ----- The objective of the present study is to identify the potential contaminants contained in the gold mineral processing tailings of the Sol de Oro mine. The research is quantitative, descriptive level and non-experimental in design. The accumulated tailings of the Sol de Oro mine are located 12 km from the city of Nasca-Ica, a few meters from the Interoceanic Highway crossing. This environmental liability is estimated at one million tons, stacked on the surface, occupying an approximate area of 175,000 m2 and reaching approximately one million tons. Systematic sampling was done, with a population of 49 pools in which these tailings are distributed and as shown in the composite of 44 pools sampled according to statistical calculations for sample size, and were analyzed using ICP-OES techniques and the results contrasted with the LMP of Peruvian legislation; considering radicals such as cyanide and elements such as As, Cd, Cu, Fe, Pb, Zn, and Hg. The results report a total cyanide concentration of 1.3 ppm and Arsenic 230 ppm, Cadmium 0.74 ppm, Copper 570 ppm, Lead 150 ppm, Zinc 220 ppm and Mercury 0.3 ppm. Which in conclusion qualify as potential environmental contaminants, which represent a serious risk to the environment and living beings.Ítem Acceso Abierto Aprendizaje virtual y su dependencia de la gratuidad de aplicativos webs, equipos informáticos y la señal de internet de los estudiantes de ingeniería de la FIMEE, Febrero - octubre 2023(Universidad Nacional San Luis Gonzaga. Vicerrectorado de Investigación. Instituto de Investigación, 2023) Román Munive, Wilder Enrique; Prada Ormeño, Carlos AlbertoAl impartir las clases en modo virtual en tiempos de pandemia COVID-19 y observar las dificultades con respecto al uso de equipos y la calidad del internet como fuente de información la gratuidad de los aplicativos WEB. Frente a esta situación nos hemos motivado y plantemos el presente trabajo para evidenciar el impacto en sus estudios de la carrera de Ingeniería en la sociedad. En el artículo de K. Vera Gómez [14] muestra el resumen del desafío de las nuevas tecnologías “las aulas virtuales han venido a revolucionar el contexto educativo, muchas veces se ha confundido el empleo de una aplicación determinada con este tipo de escenarios, pero la realidad, es que el aula virtual tiene un contexto de aprendizaje bien definido, que requiere la predisposición de los docentes y una óptima preparación de los estudiantes. El auge de las nuevas tecnologías de la información y la comunicación exige, que los profesores tengan conocimientos más actualizados sobre el tema y diseñen aulas virtuales que tengan como propósito complementar el aprendizaje presencial, así como también sé definan nuevos procedimientos y prácticas para la construcción del conocimiento”. Los recursos interactivos utilizados en tiempos de emergencia puedan ser incorporados en el currículo. En el nuevo paradigma educativo el aprendizaje virtual surge como un complemento importante en la transformación de la enseñanza tradicional. Este estudio examina la influencia del aprendizaje virtual y su influencia con las comunicaciones y los equipos y aplicaciones tecnológicas utilizados para su aprendizaje que busca entender la construcción de las habilidades sociales. ----- As a result of the COVID-19 pandemic, virtual classes have become the norm, and difficulties related to the use of equipment, internet quality, and the availability of free web applications have been observed. This study aims to demonstrate the impact of virtual education on the field of engineering and society. The article by K. Vera Gómez [14] highlights the challenges posed by new technologies “Virtual classrooms have revolutionized the educational context, but their use is often confused with that of specific applications. In reality, virtual classrooms have a well-defined learning context that requires the willingness of teachers and optimal preparation of students. The rise of new information and communication technologies demands that teachers have updated knowledge on the subject and design virtual classrooms that complement face-to-face learning, as well as define new procedures and practices for knowledge construction”. Interactive resources used in times of emergency can be incorporated into the curriculum. In the new educational paradigm, virtual learning emerges as an important complement to the transformation of traditional teaching. This study examines the influence of virtual learning and its impact on communication, equipment, and technological applications used for learning, seeking to understand the construction of social skills.Ítem Acceso Abierto Las transformaciones lineales y modelos económicos en la región Ica, 2023(Universidad Nacional San Luis Gonzaga. Vicerrectorado de Investigación. Instituto de Investigación, 2023) Loza Rojas, Cesar; Altamirano Conteña, Luz Veronica; Felix Magallanes, Naún José Alvarado; Herrera Yallico, Vladimir AldairActualmente el avance tecnológico se debe prioritariamente al progreso de las matemáticas especialmente en modelos matemáticos y algoritmos los cuales no son bien aprovechados en nuestra región Ica, conocida por sus frutales como uva, mango, palta entre otras, generando en el sector agrario rubro agroexportación la elaboración, transporte y otras aplicaciones de productos a fin de minimizar sus costos operativos, para ello aplicamos transformaciones lineales en modelos económicos empleando funciones matemáticas en teoría económica mediante investigación cualitativa, teoría fundamentada en un diseño transversal-longitudinal de datos las cuales están representadas de forma matricial, que es una presentación de las transformaciones lineales en espacios vectoriales de dimensión finita, cuyos temas más profundos son parte del álgebra lineal, no enmarcadas en este reporte. Al plantearnos un problema de programación lineal, minimización, su parte resolutiva se inicia con la identificación de variables de decisiones, es decir 𝑥⃗ = (𝑥1, 𝑥2, 𝑥3, 𝑥4, 𝑥5, 𝑥6) ∈ ℝ𝑛 , 𝑛 = 1,2,3,4,5,6, determinamos función objetivo, las restricciones, lema de Farkas, el cual determina si existen soluciones, se modela matemáticamente los datos encontrados, lo insertamos en el software Solver generando su solución, se presenta sus gráficas en el caso cuando n=2, n=3 y con los valores obtenidos se analiza en el modelo presentado propiciando una toma de decisión en las empresas de nuestra región Ica. ----- Currently, technological advance is primarily due to the progress of mathematics, especially in mathematical models and algorithms, which are not well used in our Ica region, known for its fruit trees such as grapes, mango, avocado, among others, generating in the agricultural sector the agro-export category. manufacturing, transportation and other applications of products in order to minimize their operating costs, for this we apply linear transformations in economic models using mathematical functions in economic theory through qualitative research, theory based on a transversal-longitudinal design of data which are represented in a matrix, which is a presentation of linear transformations in finite-dimensional vector spaces, whose deeper topics are part of linear algebra, not covered in this report. When considering a linear programming problem, minimization, its solving part begins with the identification of decision variables, that is, 𝑥⃗ = (𝑥1, 𝑥2, 𝑥3, 𝑥4, 𝑥5, 𝑥6 ) ∈ ℝ𝑛 , 𝑛 = 1,2,3,4,5,6, we determine the objective function, the restrictions, Farkas's lemma, which determines if there are solutions, the data found is mathematically modeled, we insert it into the solver software generating its solution, its graphs are presented in The case when n=2, n=3 and with the values obtained is analyzed in the model presented, promoting decision-making in the companies of our Ica region.Ítem Acceso Abierto Estudio y análisis de inversor multinivel DC-AC de 7 niveles para el accionamiento de motor de inducción monofásico y su reducción del THD(Universidad Nacional San Luis Gonzaga. Vicerrectorado de Investigación. Instituto de Investigación, 2023) Pachas de la Cruz, Roman ArturoEl desarrollo de esta investigación se centra en el análisis de la generación de una onda sinusoidal mediante la conversión DC-AC de un inversor multinivel. Explora fundamentos matemáticos como el análisis de funciones reales, análisis de Fourier, y la utilización de matemáticas avanzadas mediante el uso del algoritmo de Newton-Raphson multivariable. Se plantean las ecuaciones y se calculan los ángulos de conmutación e índices de modulación existentes. El documento plantea que los ángulos de conmutación son aquellos ángulos donde la onda a generar pasa al próximo “nivel o escalón”, mientras que los índices de modulación establecen la relación entre la onda generada y la onda base de referencia (onda sinusoidal pura). Se relata también de forma breve las diferentes topologías y estrategias de conmutación que forman parte de la teoría desarrollada hasta el momento de inversores multinivel. La topología elegida es aquella que se implementa en forma de “cascada” gracias a su ventaja modular, facilidad de mantenimiento, robustez y menor costo. Para el caso de la estrategia de conmutación se elige la relacionada a la frecuencia fundamental y la eliminación selectiva de armónicos. Se utilizó Matlab como software de análisis numérico, para el desarrollo del método de NewtonRaphson, la obtención de los ángulos de conmutación y el índice de modulación. Para la verificación del THD que nos otorga la combinación de diferentes ángulos de conmutación e índices de modulación se utilizó el software de simulación electrónica Psim. ----- The development of this research focuses on the analysis of the generation of a sine wave through the DC-AC conversion of a multilevel inverter. Explores mathematical foundations such as the analysis of real functions, Fourier analysis, and the use of advanced mathematics through the use of the multivariate Newton-Raphson algorithm. The equations are set out and the existing switching angles and modulation indices are calculated. The document states that the switching angles are those angles where the wave to be generated goes to the next “level or step”, while the modulation indices establish the relationship between the generated wave and the reference base wave (pure sine wave). The different topologies and switching strategies that are part of the theory developed to date of multilevel inverters are also briefly reported. The chosen topology is one that is implemented in a “cascade” manner thanks to its modular advantage, ease of maintenance, robustness and lower cost. In the case of the switching strategy, the one related to the fundamental frequency and the selective elimination of harmonics is chosen. Matlab was used as numerical analysis software to develop the Newton-Raphson method, obtain the switching angles and the modulation index. To verify the THD given by the combination of different switching angles and modulation indices, the electronic simulation software Psim was used.Ítem Acceso Abierto Proyecto de diseño y equipamiento del laboratorio de instalaciones eléctricas en el ámbito del enfoque curricular por competencias de la Facultad de Ingeniería Mecánica Eléctrica y Electrónica de la UNSLG - 2023(Universidad Nacional San Luis Gonzaga. Vicerrectorado de Investigación. Instituto de Investigación, 2023) Aquije Tueros, Luis Antonio; Andía Guzmán, Fidel Humberto; Aragón Castro, Ismael ValerioLa Universidad Nacional San Luis Gonzaga, desde el año 2021 con motivo de lograr el licenciamiento institucional, publicó y oficializó el modelo educativo de la Universidad, la cual se construyó bajo un enfoque basado en lograr las competencias centrado en el estudiante. Es de suma importancia entonces, priorizar la enseñanza con prácticas en laboratorios y talleres como parte de una excelente forma de articular el aprender a conocer, aprender a hacer, aprender a convivir y aprender a ser, [1]. El objetivo principal del trabajo es tener un documento de gestión que permita en un futuro próximo, el equipamiento del laboratorio de instalaciones eléctricas de baja tensión para uso de los estudiantes de ambas escuelas académicas de la Facultad de Ingeniería Mecánica Eléctrica y Electrónica de la UNSLG. Resulta factible la realización del diseño y equipamiento del laboratorio en mención, a un costo aproximado de S/.540,000 (Quinientos cuarenta mil y 00/100 nuevos soles) puesto que contamos con un ambiente disponible y habilitado, en el segundo piso de los laboratorios de electricidad y electrónica de la FIMEE, para el cual se ha seleccionado dos tipos de módulos educativos: El banco de instalaciones eléctricas residenciales (05 Unidades) y el banco de sistemas residenciales (03 unidades) que brindarán la realización de un número importante de prácticas de laboratorio como complemento de las asignaturas del plan curricular de las escuelas profesionales de ingeniería mecánica eléctrica e ingeniería electrónica. ----- The San Luis Gonzaga National University, since 2021 in order to achieve institutional licensing, published and made official the University's educational model, which was built under an approach based on achieving student-centered competencies. It is of utmost importance, then, to prioritize teaching with practices in laboratories and workshops as part of an excellent way of articulating learning to know, learning to do, learning to live together and learning to be, [1]. The main objective of the work is to have a management document that will allow, in the near future, the equipment of the low-voltage electrical installations laboratory for use by students of both academic schools of the Faculty of Mechanical, Electrical and Electronic Engineering of the UNSLG. It’s possible out the design and equipment of the laboratory in question, at an approximate cost of S/.540,000 (Five hundred and forty thousand and 00/100 new soles) since we have an available and enabled environment, on the second floor of the laboratories. of electricity and electronics of the FIMEE, for which two types of educational modules have been selected: The bank of residential electrical installations (05 Units) and the bank of residential systems (03 units) that will provide the completion of a significant number of practices laboratory as a complement to the subjects of the curricular plan of the professional schools of electrical mechanical engineering and electronic engineering.