https://repositorio.unicauca.edu.co/xmlui/handle/123456789/12 Fri, 15 May 2026 20:39:48 GMT 2026-05-15T20:39:48Z https://repositorio.unicauca.edu.co/xmlui/handle/123456789/10285 Extracción de características de señales EEG para la detección de convulsiones epilépticas utilizando un enfoque basado en la transformada Hilbert-Huang Guerrero Otoya, Luis Daladier En este trabajo de maestría se propone un enfoque innovador para la selección automatizada de las Funciones Intrínsecas de Modo (IMFs) más relevantes utilizando Descomposición Empírica de Modos (EMD) y métricas de discriminación. El objetivo principal de esta investigación fue abordar el desafío de determinar el número óptimo de IMFs necesarias para reconstruir con precisión las señales de actividad cerebral y extraer características clave para la detección de convulsiones. La selección de las IMFs se basó en métricas bien establecidas como la distancia de Minkowski, el Error Cuadrático Medio (MSE), la correlación cruzada y la función de entropía. Los resultados obtenidos fueron prometedores, ya que permitieron identificar las IMFs que contienen la información más relevante, representando un avance significativo en el campo de la detección de convulsiones. Para validar estos hallazgos, se emplearon métodos estándar como el coeficiente de correlación, el valor p y la métrica de Wasserstein. Adicionalmente, se evaluó gráficamente la actividad cerebral mediante EEGLAB, lo que añadió robustez y credibilidad a las conclusiones obtenidas. Este enfoque no solo mejora la precisión en la reconstrucción de las señales de EEG, sino que también optimiza la extracción de características cruciales para la detección de convulsiones, marcando un avance importante en el diagnóstico y tratamiento de la epilepsia. La metodología propuesta contribuye de manera significativa al campo de la ingeniería biomédica y la neurología, proporcionando herramientas más efectivas para la identificación y análisis de eventos epilépticos. El presente trabajo fue desarrollado en la Universidad del Cauca por el grupo de investigación en Automática Industrial, representado por el autor y el director del mismo.; This master’s thesis proposes an innovative approach for the automated selection of the most relevant Intrinsic Mode Functions (IMFs) using Empirical Mode Decomposition (EMD) and discrimination metrics. The primary objective of this research was to address the challenge of determining the optimal number of IMFs required to accurately reconstruct brain activity signals and extract key features for seizure detection. The selection of the IMFs was based on well-established metrics such as the Minkowski distance, Mean Squared Error (MSE), cross-correlation, and entropy function. The results obtained were promising, as they facilitated the identification of the IMFs containing the most relevant information, representing a significant advancement in the field of seizure detection. To validate these findings, standard methods such as the correlation coefficient, p-value, and Wasserstein metric were employed. Additionally, brain activity was graphically evaluated using EEGLAB, which added robustness and credibility to the conclusions drawn. This approach not only improves the accuracy in the reconstruction of EEG signals but also optimizes the extraction of crucial features for seizure detection, marking an important advance in the diagnosis and treatment of epilepsy. The proposed methodology contributes significantly to the fields of biomedical engineering and neurology, providing more effective tools for the identification and analysis of epileptic events. This work was developed at the University of Cauca by the Industrial Automation research group, represented by the author and the director of the thesis. Mon, 01 Jan 2024 00:00:00 GMT https://repositorio.unicauca.edu.co/xmlui/handle/123456789/10285 2024-01-01T00:00:00Z https://repositorio.unicauca.edu.co/xmlui/handle/123456789/10284 Sistema de navegación magnética basado en imán permanente para micro robots en aplicaciones médicas Chamorro Fuertes, John Euler El objetivo de este trabajo es determinar las características de un sistema de navegación magnética enfocado a aplicaciones médicas en el que un brazo robótico tiene instalado un imán permanente en su efector final, el cual gobierna el movimiento de un microrobot axialemente magnetizado. En primera instancia se analizan las ecuaciones de magnetismo para la interacción entre el imán permanente en el brazo robótico y el microrobot, considerando la posición y velocidad de movimiento. Luego se obtiene el modelo cinemático y dinámico del robot PUMA para lograr que el efector final llegase a las posiciones tridimensionales deseadas. Para la validación se desarrollaron 2 entornos: el primero en Matlab para demostrar la interacción bajo conceptos físicos y matemáticos; el segundo en un entorno médico simulado en Unity, en donde se desarrolló una aplicación que posee los elementos vitales de un quirófano. La interacción de los imanes en un entorno médico simulado evidencia la viabilidad del sistema. Este trabajo demuestra que el sistema de navegación magnética para control de microrobots con imán permanente es factible y tiene potencial para futuras experimentaciones en ambientes reales y posteriores aplicaciones médicas.; The objective of this work is to determine the characteristics of a magnetic navigation system focused on medical applications in which a robotic arm has a permanent magnet installed in its end-effector, which governs the movement of an axially magnetized microrobot. First, the equations of magnetism for the interaction between the permanent magnet in the robotic arm and the microrobot are analyzed, considering the position and velocity of movement. Then, the kinematic and dynamic model of the PUMA robot is obtained toachieve the final effector to reach the desired three-dimensional positions. For validation, 2 environments were developed: the first in Matlab to demonstrate the interaction underphysical and mathematical concepts; the second in a medical environment simulated in Unity, where an application was developed that has the vital elements of an operating room. The interaction of the magnets in a simulated medical environment evidences the viability of the system. This work demonstrates that the magnetic navigation system for control of microrobots with permanent magnets is feasible and has potential for future experimentation in real environments and further medical applications. Mon, 01 Jan 2024 00:00:00 GMT https://repositorio.unicauca.edu.co/xmlui/handle/123456789/10284 2024-01-01T00:00:00Z https://repositorio.unicauca.edu.co/xmlui/handle/123456789/10283 Analisis del impacto sobre la calidad de potencia en una red de distribución debido a la integración de vehículos eléctricos David Narváez, Paola Andrea Antecedentes: la fluctuación de frecuencia es, sin duda, la característica más distintiva de las microredes modernas que incorporan vehículos eléctricos (VEs). Esto abarca tanto la deriva de frecuencia durante cambios abruptos de carga como todas las fluctuaciones cuasi-periódicas debidas al impacto de diversos factores, como cargas no lineales, variación de la fuente primaria y otros asociados con las condiciones de operación. Objetivos: este trabajo tiene como objetivo proporcionar una comprensión de dicho fenómeno. Tales fluctuaciones cuasi-periódicas de frecuencia pueden tener efectos perjudiciales en el funcionamiento de receptores eléctricos. Para el estudio de estas fluctuaciones, el uso de métodos de análisis tiempo-frecuencia es la elección más natural. Métodos: entre los métodos de análisis tiempo-frecuencia, la transformada Hilbert-Huang (HHT) ofrece algunas ventajas en el análisis de señales con múltiples componentes de frecuencia. Es especialmente adecuada para señales no lineales y no estacionarias, ya que estima la frecuencia instantánea de la señal, definida localmente como la derivada temporal de la fase de la señal. Resultados: se consigue descomponer en tiempo frecuencia las señales provenientes de un punto de carga de VE, para su respectiva caracterización. Conclusiones: las estrategias convencionales tienen problemas para detectar frecuencias cercanas y la resolución tiempo-frecuencia no es la mejor. Con el uso de la Descomposición Empírica en Modos (EMD), fue posible detectar diferentes componentes de frecuencia a través de las Funciones de Modo Empírico (IMFs, por sus siglas en inglés). El procedimiento muestra una buena resolución en las últimas IMFs, y en las primeras es posible identificar el ruido proveniente de la red eléctrica, adicionalmente se propone una optimización de carga en base a una tarifa diferencial para los usuarios de VE.; Background: fluctuation of frequency is arguably the most characteristic feature of modern microgrids that incorporate Electric Vehicles (EVs). This concerns both frequency drift during step load change and all quasi-periodic fluctuation due to the impact of various factors like non-linear loads, variation of the primary resource, and others associated with operating conditions. Objective: this work aims to provide insight into the latter phenomenon. Such quasiperiodic frequency fluctuations can have detrimental effects on electrical receivers work. For the study of these fluctuations, the use of time-frequency (TF) analysis methods is the most natural choice. Methods: the work proposes analysis based on the study of electrical signals obtained from real power systems. Results: the signals coming from an Electric Vehicle (EV) charging point can be decomposed into time-frequency for their respective characterization. Conclusions: among TF analysis methods, the Hilbert-Huang transform (HHT) offers some advantages in analyzing signals with multiple frequency components. It is well suited for nonlinear and nonstationary signals as it estimates the instantaneous frequency of the signal, which is defined locally as the time derivative of the signal phase. Mon, 01 Jan 2024 00:00:00 GMT https://repositorio.unicauca.edu.co/xmlui/handle/123456789/10283 2024-01-01T00:00:00Z https://repositorio.unicauca.edu.co/xmlui/handle/123456789/10282 Planning cost-effective 6G transport networks Vargas Vivas, María Lucia Next-generation mobile systems, including 5G, 6G, and beyond networks, rely on the deployment of low-cost and highly reliable access, metro and core networks to offer Quality of Service (QoS) guarantees. These networks are multi-layer systems that integrate packet-switched and circuit-switched networking technologies. This manuscript illustrates architectures and technologies considered to dimensión 6G transport networks. 6G networks are increasingly complex, heterogeneous, and dynamic. Several network architectures are being developed to address these challenges. Traditional architectures are based on a centralized model, where all processing and decision making is done at the central node. Such models are designed to be efficient and reliable, but not very flexible nor scalable and can lead to congestion and delays in the network. 6G network architectures are expected to be more flexible, converge multiple technologies, have a multilayer architecture, and adopt advanced domain automation functionalities providing orchestration and automation across multiple network domains.; Las redes móviles de próxima generación, incluidas 5G, 6G y redes futuras, dependen del despliegue de redes de acceso, redes metro y troncales de bajo costo altamente fiables para ofrecer garantías de Calidad de Servicio (QoS, Quality of Service). Estas redes son sistemas multi-capa que integran tecnologías de redes conmutadas por paquetes y conmutadas por circuitos. Esta tesis de maestría ilustra las arquitecturas y tecnologías consideradas para dimensionar las redes de transporte 6G. Las expectativas sobre las redes 6G son mayor complejidad, heterogeneidad y flexibilidad. Se están desarrollando varias arquitecturas de red para abordar estos desafíos. Las arquitecturas tradicionales se basan en un modelo centralizado, donde todo el procesamiento y la toma de decisiones se realizan en el nodo central. Dichos modelos están diseñados para ser eficientes y fiables, pero no son flexibles ni escalables y pueden llevar a congestiones y retrasos en la red. Se espera que las arquitecturas de red 6G sean más flexibles, converjan múltiples tecnologías, tengan una arquitectura multi-capa y adopten funcionalidades avanzadas de automatización de dominios que proporcionen orquestación y automatización a través de múltiples dominios de red. Mon, 01 Jan 2024 00:00:00 GMT https://repositorio.unicauca.edu.co/xmlui/handle/123456789/10282 2024-01-01T00:00:00Z