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Gestión por inteligencia artificial de falsas alarmas en turbinas de viento
(Universidad de Castilla-La Mancha, 2023) Peco Chacón, Ana María
The global demand for energy has been growing rapidly, but traditional energy sources have negative environmental impacts and are limited in supply. Renewable energy technologies, particularly wind energy, have become increasingly popular as a sustainable alternative. Wind turbines have the largest installed power capacity and are crucial in meeting rising energy demands. Advancements in wind turbine technology have improved efficiency and scalability. However, operational and maintenance costs remain a challenge, necessitating the adoption of advanced monitoring, diagnostics, and maintenance strategies. SCADA systems are widely used for wind farm maintenance, providing valuable data for detecting failures and optimizing performance.
False alarms can lead to unnecessary shutdowns, causing both economic and energy losses. This research presents three innovative methodologies for false alarm detection and classification, which have been applied to real SCADA data from wind turbines.
- Statistical analysis: The main novelty is the early prediction of failures for false alarm identification by employing center partitions. The application of the partitions method allows for the identification of critical alarm periods that fall outside the confidence interval, offering an advantage over other methods like the 7th-degree polynomial. However, in this specific case, the different partitions approach does not yield variations in the filtered data, necessitating further research to analyze the partitions. The combination of alarm identification, prefiltering data, state variables, and output power has proven effective in identifying false alarms. Several false alarms have been observed in the gearbox system, where operators did not perform any maintenance activities and no failures were detected. These false alarms have been caused by factors such as erroneous measurements, the occurrence of multiple alarms within a short time period, and other failures. The application of the proposed methodology in this study ensures the sustainability of wind energy production.
- Artificial neural networks: The artificial neural network consists of three different multilayer perceptrons. The dataset is processed through pattern recognition after filtering, using a historical database for training the neural networks.
The approach can analyze various alarms and demonstrates high precision and sensitivity, surpassing 80% and sometimes exceeding 90%. The accuracy of the approach has been evaluated using confusion matrices to compare the neural network's estimated response with actual alarms. The fuzzy logic method is utilized to validate the obtained results.
- Classification models: The analysis of misclassification points to Support Vector Machine, K-Nearest Neighbour, Decision Trees, and ensemble trees classification algorithms offer increased reliability for alarm classification. It has been demonstrated that the accuracy, when applying the methodology with the combination of all methods, is higher than when applying them individually. The obtained results have been compared with both holdout validation and K- fold cross-validation methods, with no significant difference observed between the two validation approaches. The decision to select one validation method over the other takes into consideration the computational time required for each validation process. The employed methodology has achieved an accuracy exceeding 90% in all cases.
The utilization of advanced Machine Learning algorithms or statistical tecniques brings forth innovative maintenance methodologies for the identification and mitigation of false alarms in wind energy systems.
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Speeding up search algorithms with Quantum Computing
(Universidad de Castilla-La Mancha, 2023) Paulet González, José Javier
This thesis focuses on algorithms over Quantum computing applied over NP hard search problems on domains lacking of any order.
The partition problem has been addressed as first stage so providing a piece of quantum computing code which amplifies the amplitude of the solution state noticeably.
This work continues addressing the problem of the satisfiability of Boolean formulas, in particular 3-SAT, from hybrid computation perspectives over both classical / quantum and purely quantum computing.
There have been proposed strategies which include the definition of own heuristics and own metrics. The application of these strategies has meant a review of Grover's algorithm that has led to propose different methods of modifying it.
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El enjuiciamiento de la delincuencia femenina en España
(Universidad de Castilla-La Mancha, 2023) Páez Mérida, Ana
Existe abundante literatura científica sobre la influencia del género en la toma de decisiones judiciales que apunta que hombres y mujeres son juzgados de forma diferente. La mayoría de los estudios sostiene que las mujeres reciben un trato benévolo por parte de los jueces, pero son pocos los trabajos que exploran si todas se benefician de este supuesto trato benévolo. Al respecto, algunas investigaciones apuntan que ciertos colectivos de mujeres podrían recibir un trato más severo.
No obstante, la mayor parte de las investigaciones que analizan estas cuestiones provienen de contextos anglosajones, donde los jueces tienen un amplio margen discrecional para tomar sus decisiones. Se desconoce que sucede en países con sistemas jurídicos rígidos y con una limitada discrecionalidad judicial, como es el caso de España. Ello, sumado al escaso desarrollo científico que tiene el enjuiciamiento de la delincuencia femenina en nuestro país, justifica la realización de este trabajo, cuyo objetivo principal es precisamente explorar el enjuiciamiento de las mujeres en el sistema de justicia penal español. Para ello, se ha optado por el uso de una metodología mixta consistente en la revisión de expedientes judiciales de mujeres y en la realización de entrevistas semiestructuradas a jueces y juezas del ámbito de lo penal.
Los resultados muestran que los jueces españoles, que cuentan con una discrecionalidad muy limitada para tomar sus decisiones, no ofrecen un trato discriminatorio basado en las características personales de las mujeres acusadas de haber delinquido. No obstante, sí podría existir un trato diferencial más severo hacia ciertos colectivos de mujeres en etapas del procedimiento penal previas a la fase de enjuiciamiento, ya que se ha detectado una sobrerrepresentación de mujeres extranjeras, de mujeres pertenecientes a la etnia gitana y de mujeres con dificultades económicas. Asimismo, se ha evidenciado que existen estereotipos de género, nacionalidad y etnia entre los jueces y las juezas entrevistados, quienes enjuician a muy pocas mujeres en su día a día y manejan poca información de las mujeres a las que acaban juzgando. Ello conlleva que la delincuencia femenina sea para ellos algo excepcional y produce un gran desconocimiento de este fenómeno.
Con este trabajo se pretende contribuir al análisis y estudio en profundidad de la delincuencia femenina y su enjuiciamiento penal en España, donde este fenómeno se mantiene inexplorado a pesar de su creciente interés en el ámbito internacional.
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Content and construct validity of the European Portuguese A-19 Scale of Children’s Attitudes
(Colegio Oficial de Logopedas de Castilla-La Mancha. Universidad de Castilla-La Mancha, 2023-07-03) Soares, Elsa Marta; Valente, Ana Rita S.; Leal, Gonçalo; Guitar, Barry
Stuttering is a multidimensional neurodevelopmental disorder that comprises primary and secondary behaviors but also feelings and attitudes. These ones have a huge importance in the overall characterization and impact of stuttering. This research aims to: 1) guarantee the adaptation and content validation of the assessment instrument A-19 to European Portuguese, and 2) analyze A-19 construct validity through a pilot study. A cross-sectional, quantitative and qualitative study was developed to ensure the adaptation and content validation of A-19. The achievement of semantic, conceptual, experiential and idiomatic equivalences was only possible after the experts’ debate of several items concerning meaning, concept and cultural experience.The final Portuguese version of A-19 was used in a pilot study in which 42 children participated (21 children who stutter and 21 children who do not stutter). The group of school-age children who stutter presented a higher A-19 mean (6.29) in comparison with children who do not stutter (5.48), although the difference was not statistically significant. The Portuguese Version of A-19 identifies the differences in feelings and attitudes between school age children who do and who do not stutter. The fact that this sample of children who stutter is already attending speech and language therapy sessions in which emotional, behavioural and cognitive reactions are explored, may have contributed to a non-significative difference in A-19 scores. The content and construct validity of A-19 European Portuguese Version is assured, as so this is a valid instrument to assess feelings and attitudes of school age children who stutter.
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Análisis del índice de masa corporal, perímetro abdominal y el porcentaje de grasa corporal para detectar la obesidad como actividad preventiva
(Universidad de Castilla-La Mancha, 2023) Ortega Sánchez-Pinilla, Ricardo
La pregunta de investigación de la tesis es: ¿Diagnosticamos correctamente la obesidad? Esa pregunta viene motivada por la recomendación de la utilización del índice de masa corporal (IMC) como prueba de cribado de obesidad en la Atención Primaria. Esta prueba mide el peso en relación con la talla, pero no la grasa corporal que es la que caracteriza a la obesidad.
El objetivo de esta tesis es determinar, entre el IMC, la medición del perímetro abdominal (PA) y el porcentaje de grasa corporal (PGC), qué prueba debería ser la recomendada y, por tanto, responder sí o no a la pregunta.
Para esa respuesta se han utilizado los datos procedentes de una cohorte de 4.927 pacientes reclutados para el estudio PEPAF (Programa Experimental de Promoción de la Actividad Física, realizado entre 2003 y 2007) de las consultas de atención primaria española.
Los datos de ese estudio utilizados en la tesis han sido: sexo, edad, clase social, nivel de estudios, situación laboral, consumo de alcohol y tabaco, niveles de actividad física, riesgo cardiovascular, consumo máximo de oxígeno, IMC, PA y PGC, recogidos en la captación y a los 6, 12 y 24 meses.
Para esta tesis se han definido 4 tipos de obesidad: obesidad general (OG) cuando IMC =30 kg/m2; obesidad abdominal (OA) cuando PA >102 cm en hombres y >88 cm en mujeres; exceso de grasa corporal (EGC) cuando PGC >25% en hombres y >35% en mujeres; y obesidad definida (OD) cuando existían conjuntamente OG y EGC.
En todas las obesidades y sus combinaciones se han calculado: prevalencias, incidencias, proporción de personas que dejaban de tener alguna obesidad, correlaciones de IMC, PA y PGC, concurrencias de OG, OA y EGC en la misma persona, efectividad del IMC y PA para detectar EGC, contribución a la morbimortalidad de OG y OA, asociaciones entre el resto de variables recogidas en el estudio y las prevalencias, y la influencia de esas variables en el desarrollo de las obesidades.
Los resultados más llamativos son: 8 grupos resultantes de la combinación de OG, OA y EGC; mayor prevalencia e incidencia de la OA frente a la OG; mayor reversibilidad de la OA frente a la OG; concurrencia elevada de OA o EGC en los diagnosticados de OG; mayor sensibilidad y especificidad del PA frente al IMC para detectar EGC; mayor contribución a la morbimortalidad de la OA frente a la OG; y más factores relacionados con la prevalencia e incidencia de OA que de OG.
Como conclusión se puede decir que no diagnosticamos correctamente la obesidad porque, en ausencia de la determinación del PGC, deberíamos utilizar preferente la medición del PA y subsidiariamente la del IMC.