Facultad de Ciencias e Ingeniería

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    Evaluación de las propiedades de los elementos químicos en la construcción de árboles consensus usando las metodologías de Adams y regla del mayor
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-12-15) Flores Turpo, Alberto Einstein; Kong Moreno, Maynard Jorge
    El presente trabajo de investigación desarrolla una metodología para analizar cómo varían los árboles consensus respecto al número de propiedades que se usan para su construcción. Para tal motivo, en primer lugar y como marco teórico, se muestran brevemente las metodologías usadas en el análisis jerárquico de clusters para obtener dendrogramas y árboles consensus (Adams y regla del mayor). Asimismo, también se muestran algunos conceptos puntuales que nos ayudan a estudiar la similitud y disimilitud de una base de datos de prueba (subconjunto de elementos químicos del sistema periodico). En segundo lugar, se muestra la metodología para analizar la variación de los árboles consensus respecto al número de propiedades de la base de datos de prueba. Esta consiste en proponer algunos algoritmos que ayuden a obtener y analizar los arboles consensus cuantificando la similitud y disimilitud, para luego aplicar estos conceptos sobre los subconjuntos de elementos comparables del espacio de base de datos. Luego, se discuten estos resultados considerando un conjunto de 32 elementos químicos descritos por 8 propiedades haciendo énfasis en el costo computacional y en el estudio del número de propiedades para obtener los árboles consensus. Finalmente se analizan los resultados obtenidos y se evalúa una propuesta alternativa basada en redes neuronales que permite reducir el costo computacional. De esta manera se da una posible respuesta más completa a una de las preguntas abiertas hasta ahora sobre el sistema periodico.
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    Correlación de la viscocidad con la energía potencial ion-dipolo en soluciones acuosas y acetónicas de hexafluorurofosfato y tetrafluoroborato de 1-n-butil-3-metilmidazolio
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2013-09-20) Mispireta Amésquita, Cecilia Vanessa; Kong Moreno, Maynard Jorge
    Los líquidos iónicos se presentan como una alternativa muy prometedora respecto de los solventes orgánicos comúnmente usados, debido a su bajo punto de ebullición, amplio rango al estado líquido, baja flamabilidad y su baja volatilidad. Estas propiedades los hacen amigables al medio ambiente y se promocionan mucho en química verde. Por otro lado, se caracterizan por su estabilidad electroquímica y térmica, y sus buenas propiedades de disolución, tanto de especies orgánicas, como de inorgánicas. Existen muchas combinaciones posibles de iones y el principal atractivo de estos compuestos es el poder disponer de un medio conductor de cargas a temperatura ambiente. Entre los aspectos negativos de los líquidos iónicos destaca su alta viscosidad, mayor a la de otros solventes comunes, lo que trae como consecuencia que se reduzca la transferencia de masa y se eleven los costos de bombeo. Además, una gran dificultad para fluir va de la mano con una baja conductividad. Para poder optimizar los aspectos positivos de los líquidos iónicos y minimizar los negativos, es necesario conocer a un nivel microscópico las interacciones en sistemas donde se encuentren puros o en mezclas con otros solventes, así como su respuesta ante perturbaciones como el aumento o la disminución de la temperatura o variaciones en la concentración de un co-solvente. Por este motivo, en la presente investigación se estudió, experimentalmente, la variación de densidad y viscosidad en soluciones acuosas y acetónicas de los líquidos iónicos hexafluorofosfato de 1-n-butil-3-metilimidazolio y tetrafluoroborato de 1-n-butil-3-metilimidazolio, variando la concentración del líquido iónico y la temperatura de trabajo. Luego, se calculó el coeficiente de actividad expresado como la proporción entre la viscosidad ideal y real y se correlacionó este valor con la energía potencial de la interacción ion-dipolo para cada uno de los sistemas estudiados, para determinar el predominio de fuerzas atractivas o repulsivas en las mezclas. La correlación, de tipo exponencial, resultó muy apropiada para las soluciones acetónicas; no obstante, presentó una fuerte desviación en las soluciones acuosas. Esto, para los sistemas estudiados a 25°C. Los sistemas estudiados a diferentes temperaturas presentaron una buena correlación con la ecuación de Arrhenius sobre la dependencia de la viscosidad con la temperatura. Luego, se obtuvo una correlación entre la fracción molar y la energía de activación de movimiento y, nuevamente, los sistemas acetónicos presentaron una buena correlación, y no así los acuosos.
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    Análisis, diseño e implementación de un software que determine la solución al problema del flujo máximo aplicando el algoritmo de Ford-Fulkerson
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2013-05-13) Arangoitia Fernández Baca, Jorge Víctor; Kong Moreno, Maynard Jorge
    El presente proyecto de fin carrera esboza una solución informática al problema del flujo máximo, para lo cual se ha optado por utilizar el algoritmo de Ford-Fulkerson, al ser este el más conocido y difundido, y que permite llegar a una solución exacta del problema en un tiempo relativamente corto. Dicho problema tiene una amplia gama de aplicaciones, que van desde cálculo de rutas disjuntas para redes de comunicaciones, circulación con capacidad, programación de líneas aéreas, selección de proyectos, entre otras. El problema del flujo máximo fundamentalmente consiste en: dado una red (o grafo) de arcos y nodos, cada arco con una capacidad determinada, y con un nodo fuente y otro sumidero, se trata de hallar la cantidad máxima de material (flujo) que puede circular desde el nodo fuente hasta el nodo sumidero, de manera que el flujo individual que va por cada arco no supere la capacidad de dicho arco; esto último es conocido como restricción de capacidad del arco. Como se verá en la memoria descriptiva, este problema se reduce a uno de investigación de operaciones, es decir, un problema de maximización de una expresión dependiente de una serie de variables, las cuales están sujetas a un conjunto de restricciones. El algoritmo elegido para la implementación de la solución es el de Ford-Fulkerson, el cual fue propuesto en 1956 en un artículo científico por los matemáticos estadounidenses Lester Randolph Ford Jr. y Delbert Ray Fulkerson, quienes establecieron y demostraron el teorema del flujo máximo - corte mínimo, fundamental para la justificación del algoritmo como proveedor de la solución. Como se dijo en el párrafo inicial del resumen, existe una vasta y variada cantidad de contextos que pueden modelarse como un problema de flujo máximo, las principales serán brevemente explicadas en la memoria descriptiva, y se deja como trabajo futuro la particularización de esta solución a alguna de las mencionadas situaciones.