Tesis EP Computación Científica

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Ajuste del modelo de funciones racionales para la ortorectificación de imágenes satelitales
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2023) Samaniego Lopez, Clinton Teobaldo; Vásquez Serpa, Luis Javier
El modelo RFM (Rational Functions Model) es muy usado en el área de la fotogrametría como herramienta de corrección geométrica (ortorectificación) a imágenes satelitales. El modelo RPC (Rational plynomial oefficients) es un caso específico del modelo RFM, este modelo consiste en relacionar el espacio imagen y el espacio objeto mediante parámetros denominados coeficientes RPCs de ahí el nombre del modelo RPC. La presente investigación toma como elemento particular las imágenes del satélite PeruSAT1. El centro de investigación CONIDA (Comisión Nacional de Investigación y Desarrollo Aeroespacial) cuenta con software licenciado de paga que le permite realizar la corrección geométrica de sus imágenes satelitales. Como antecedente se tuvo que al aplicar directamente el modelo RPCs no se obtuvo resultados a los del software. Es por ello que se hizo ajuste al modelo RPC para conseguir resultados similares a los del software.
Análisis de estabilidad del modelo SEIR aplicado a la vacunación infantil
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2022) Pereyra Espinoza, Gerson Jair; Barahona Martínez, Willy David
Estudia el análisis de estabilidad de la vacunación infantil representado por el modelo epidemiológico SEIR (susceptibles, expuestos, infectados, recuperados) y el parámetro de proporción de vacunación δ, describiendo un sistema dinámico compartimental.
Análisis de modelos matemáticos para la optimización de portafolios de inversión usando Python
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2022) Galvan Mozombite, Jonathan; Barahona Martínez, Willy David
Presenta el estudio y análisis de modelos matemáticos para la optimización de portafolios de inversión, mediante la técnica de optimización basada en el modelo de Harry Markowitz, para lograr armar un portafolio que maximice las ganancias, tenerlo con riesgo mínimo o máximo retorno, dado un cierto riesgo. Como medio de corroboración se utilizó la programación por optimización para acercarnos al resultado de optimizar la frontera eficiente, se llevó por medio del uso del lenguaje de programación Python como tecnología de software libre, útil y efectivo para la implementación computacional.
Análisis matemático de la interacción depredador-presa en un medio acuático contaminado
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2016) Díaz Avalos, Josué Daniel; López Cruz, Roxana
Estudia el efecto de un contaminante en una interacción depredador-presa, considerando específicamente un entorno acuático. Esta tesis tiene dos partes, en la primera, estudia un sistema de ecuaciones diferenciales ordinarias que modela la dinámica de la interacción depredador-presa en un medio acuático contaminado, tomando como base el modelo depredador-presa Lotka-Volterra. Muestra que la coexistencia de las poblaciones es condicionada por las densidades poblacionales y la concentración del contaminante en el medio. En la última parte, propone un modelo más realista para la interacción depredador-presa en un medio acuático contaminado. La respuesta funcional tiene forma general y existe competencia intraespecífica en las presas. Bajo ciertas restricciones sobre el contaminante, estudia los modelos Volterra y Rosenzweig-MacArthur afectados por un contaminante. En ambas partes utiliza la teoría de perturbaciones singulares para reducir el número de ecuaciones en los sistemas.
Análisis matemático y computacional en mercados económicos: el modelo de Krouglov
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2018) Valeriano Mamani, Javier Orlando; López Cruz, Roxana
Analiza algunos de los modelos matemáticos propuestos para mercados económicos, descritos por sistemas de ecuaciones diferenciales ordinarias de segundo orden que se rigen por las fuerzas que actúan en dichos mercados sobre el comportamiento de la oferta y demanda. Parte de un modelo simple que considera un ofertante y un demandante, parta el cual realiza un análisis cualitativo y simulaciones numéricas junto con interpretaciones para la dinámica del mercado.
Análisis, diseño e implementación de un datamart para el soporte de toma de decisiones y evaluación de las estrategias preventivas para el embarazo adolescente, en un Hospital EsSalud
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2013) Mendoza Montoya, César Augusto; Avila García, José Luis; Angulo Calderón, César Augusto
Expone el uso de las herramientas de tecnologías de la información que están asociadas a la inteligencia de negocios que actualmente se vienen dando a nivel global, para abordar un problema no de tipo empresarial, para la cual está orientada esta herramienta, sino, por la parte de gestión clínica ya que tocaremos el tema de los embarazos adolescentes la cual es una problemática no solo nacional, sino, que es un problema que está presente a nivel mundial y observar como este tipo de herramienta podría ser útil para dar respuestas a este tipo de problemática. Los análisis y resultados obtenidos deberán mostrar las tendencias, es decir, el porqué de un embarazo así como indicar la o las causas más frecuentes (factores), y como estos influyen en el desarrollo intelectual, social, cultural y económico de las nuevas generaciones, además su implementación podría ser canalizadas a través de los gobiernos locales, departamentales o regionales ya que nuestro país cuenta con variedad de regiones y diferentes clases sociales y económicas los cuales tienen o tendrán diferentes factores según su realidad geográfica. La propuesta pretende que la inteligencia de negocios que está orientada a la gestión empresarial, en este trabajo se pueda implementar y ser útil a otros tipos de enfoque, como en este caso a la gestión clínica, y de esta forma ayudar a generar campañas preventivas combatiendo los factores más frecuentes en las diversas regiones del país.
Aplicación de modelos de aprendizaje automático y optimización de parámetros para estimar los ingresos laborales en el Perú
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2025) Madge Escobedo, Jennifer Yvonne; Vásquez Serpa, Luis Javier
En esta tesis se desarrolla una plataforma basada en modelos de aprendizaje automático para estimar los ingresos laborales en Perú. Se emplean datos provenientes de la Encuesta Permanente de Empleo Nacional del INEI de 26 ciudades, la cual constituye la fuente principal y especializada sobre el mercado laboral peruano. Estos datos fueron procesados en SQL y analizados en Power BI y Python. El tratamiento de los datos incluye la aplicación del Análisis de Componentes Principales como técnica de reducción de dimensionalidad. Por cada ciudad, se evalúan cinco modelos de aprendizaje automático: Random Forest, Extra Trees, LightGBM, XGBoost, CatBoost y para cada uno se realizó la optimización de parámetros usando Random Search, Bayesian Optimization y Grid Search obteniendo un total de 22,360 modelos. Con los resultados de cada ciudad se implementa una herramienta interactiva que ofrece estimaciones salariales personalizadas basadas en su perfil socioeconómico. Esta aplicación simplifica el uso de herramientas de aprendizaje automático, ajustándolas a situaciones como la planificación económica y la toma de decisiones en el ámbito laboral. El enfoque metodológico y la innovación tecnológica de este trabajo contribuyen al entendimiento y mejoramiento del análisis del mercado laboral peruano.
Aplicación del método de ítems divisibles para el problema de cortes de valores unidimensionales
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2021) Quispe Mitma, Julio Leonardo; Benito Pacheco, Oscar
En este trabajo se busca explicar el problema de corte de valores unidimensionales, informando sobre los antecedentes históricos sobre investigaciones del tema, para posteriormente pasar con el fundamento matemático del problema clásico de cortes unidimensionales y del problema de cortes de valores unidimensionales con items divisibles. Para verificar la efectividad de esta aplicación heurística, se procederá a comparar con otros métodos para verificar el tipo de eficiencia que se puede obtener con esa implementación. Para poder hacer la comparación, se procederá con una descripción del funcionamiento de los programas usados y una evaluación de los puntos fuertes de cada implementación. Se tiene que para este caso el stock a cortar es del mismo tamaño y se tiene una cantidad infinita del mismo. Posteriormente se darán recomendaciones para posibles investigaciones a futuro.
Comparación de modelos de machine learning para determinar la evaluación de traductores profesionales frente a la calidad de la traducción automática de textos
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2021) Ichpas Ramos, Patricia; Benito Pacheco, Oscar
En esta investigación se planteó abordar la comparación de modelos de machine learning (ML, por sus siglas en inglés) para determinar la evaluación de traductores profesionales frente a la calidad del resultado de la traducción automática (TA, por sus siglas en inglés) de textos usando el indicador Accuracy con un enfoque cuantitativo y comparativo ya que se realizará un análisis estadístico de los resultados de la encuesta en línea a traductores profesionales con preguntas de opinión personal y selección múltiple de 30 textos traducidos de (inglés - español), que consiste en asignar una evaluación de acuerdo al punto de vista del traductor y análisis del nivel de calidad de la traducción del texto con cuatro alternativas (excelente, bueno, regular y malo) para describirlas, cuantificarlas y almacenar la información en una base de datos para proceder con el estudio comparativo para lo cual se usará el algoritmo de ML K-vecinos más cercanos (KNN, por sus siglas en inglés) y árboles de clasificación y regresión (CART, por sus siglas en inglés) con la finalidad de comparar estos modelos y encontrar la mejor respuesta aproximada respondiendo a la pregunta ¿Cuál es el modelo de ML que se aproxima a las respuestas de evaluación de traductores profesionales respecto a la calidad del resultado de la TA de textos?
Comparación de técnicas de balanceo de datos para la clasificación de fraude en transacciones bancarias
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2023) Montalvo Cusi, Marjorie Dayanne; Vásquez Serpa, Luis Javier
Compara técnicas de balanceo de datos entrenando un algoritmo específico de Machine Learning, a fin de determinar cuál modelo obtiene la mayor puntuación en las métricas de evaluación de modelos de clasificación de fraude en transacciones bancarias Para llevar a cabo esta evaluación, se implementan tres técnicas de balanceo de datos: Oversampling, Undersampling y SMOTE, en conjunción con el algoritmo de redes neuronales profundas (Deep Neural Network), utilizando datos sintéticos generados por PaySim. Este conjunto de datos simulados emula transacciones bancarias basadas en una muestra de registros financieros existentes extraídos de un mes de operaciones de un servicio de dinero móvil desplegado en un país africano. Todo este análisis y modelado se realizó haciendo uso del lenguaje de programación de Python ejecutado en Colab PRO. Esta elección del entorno Python permitió la implementación y el entrenamiento de modelos de redes neuronales profundas en un entorno flexible y accesible. El enfoque de utilizar datos sintéticos basados en el mundo real y aplicar técnicas avanzadas de aprendizaje automático subraya la relevancia de abordar el desafío de desequilibrio en conjuntos de datos para mejorar la precisión y confiabilidad de los resultados en aplicaciones financieras y más allá.
Dinámica del control biológico basado en un modelo de cadena alimenticia con tres niveles tróficos
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2014) Pérez Núñez, Jhelly Reynaluz; López Cruz, Roxana
En esta tesis se estudia la dinámica del control biológico mediante un modelo matemático de cadena alimenticia simple de tres niveles tróficos. Este modelo matemático esta basado en un modelo depredador presa con respuesta funcional Holling tipo II razón dependiente, incluyendo un depredador superior para obtener un sistema de tres ecuaciones diferenciales ordinarias. Para el cual se estudia la existencia y unicidad, invarianza y acotación de las soluciones. La dinámica del control biológico es estudiada de forma local y asintótica, analizando las condiciones para la coexistencia de las tres especies así como también los escenarios de extinción total y parcial del sistema, de donde vemos cuando tiene o no tiene éxito el control biológico. Los resultados obtenidos fueron contrastados con sus respectivas simulaciones realizadas en un programa desarrollado en la tesis el cual aproxima las soluciones utilizando el método de Runge - Kutta de cuarto orden.
El algoritmo de la Máquina de Soporte Vectorial aplicado a la detección de personas en imágenes de intensidad
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2015) Benavides Vidal, Diego Armando; Luyo Sánchez, José Raúl
Describe detalladamente las bases teóricas de un algoritmo que implementa una máquina de aprendizaje conocido como el algoritmo de la Máquina de Soporte Vectorial que ha demostrado tener mejores resultados para la extracción de patrones de datos y tareas de clasificación que otros modelos conocidos. Para demostrar estos resultados presenta la implementación del modelo aplicado al problema de detección de personas en imágenes de intensidad que comúnmente se utiliza en sistemas de seguridad y video vigilancia.
Estabilidad de un modelo matemático de la obesidad con factor genético-ambiental
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2018) Vásquez Alvarez, Rubén Dario; López Cruz, Roxana
Las investigaciones estudian la obesidad desde un punto de vista genetico-ambiental, de esta forma el modelo propuesto consiste en observar cuales son los efectos que produce tanto el factor genetico y el factor ambiente. Se esta considerando tres grupos en cierta poblacion. Personas que comen saludable, personas que no comen saludable y personas obesas a estos se subdividen por sus genotipos. En cuanto al factor ambiente se refiere cuando las personas con malos hábitos de alimentación influyen en otras (buenos hábitos) y viceversa. El modelo fue propuesto por Hong F, Kelley V, Molina-Serrano K, Rhodes D, Burkow D, Paredes M; el cual fue elaborado en el Mathematical and Theoretical Biology Institute (MTBI). Sin embargo en el analisis matemático de este modelo se encontró con casos en donde no se pudo decir nada acerca del comportamiento de ciertos puntos de equilibrio. Se pretende dar respuesta a uno de los casos aplicando la teoría de la variedad central. Adicionalmente se propone una implementacion computacional en un ambiente web. La cual permitirá una interacción con el usuario de manera muy amigable y remota.
Estudio del internet cuántico: implicancias y comparativa con el internet clásico
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2024) Fernandez Mendoza, Yeeltsin Pool; Medina Aguilar, Rosa Luz
La presente tesis expone la implicancia del uso del internet cuántico en la transmisión de información. Para ello se procederá a describir los conceptos fundamentales de internet cuántico y los aspectos más importantes sobre su uso en la transmisión de información. Además, esta tesis utilizará una metodología descriptiva con el objetivo de realizar un estudio a nivel histórico donde resaltaremos los hitos principales en el desarrollo del internet clásico y el internet cuántico el cual es una tecnología que utiliza principios o conceptos basados en teoría cuántica como el entrelazamiento y la superposición, los cuales son fundamentales para transmitir y analizar datos de manera más segura y eficiente que el ya conocido internet tradicional, demostrando que esta tecnología transformaría la capacidad de recopilación de datos, la seguridad, la integridad de las transmisiones y la confiabilidad de los resultados mediante a través del qubit. Aunque al ser una tecnología experimental también posee algunas limitantes como la decoherencia y la fragilidad de los qubits que podrían afectar la eficiencia antes mencionada. Asimismo, la presente tesis presenta un estudio comparativo entre el internet cuántico y el internet clásico para finalmente mostrar las implicancias que tendría en “seguridad de la información” del usuario y en “transmisión de datos”. Cabe resaltar que, debido a la falta de acceso a las instituciones donde tienen lugar las investigaciones para llevar a cabo las pruebas planificadas para este propósito, es crucial destacar que esta tesis se basará en las aprendizajes y evidencias publicadas por los investigadores del tema.
Estudio numérico de una ecuación integro-diferencial parcial con memoria temporal, mediante el método theta
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2024) Flores Chava, Víctor Colbert; Medina Aguilar, Rosa Luz
Las ecuaciones integro-diferenciales parciales (EIDP) con memoria temporal son fundamentales en diversos campos de la ciencia y matemáticas, modelando importantes fenómenos en física, economía y biología. Estas ecuaciones surgen en situaciones donde el comportamiento del sistema en un punto dado depende no solo de su estado actual, sino también de cómo ha evolucionado en el pasado. Este trabajo, basado en el artículo de Fakharany y Mahmoud “Análisis numérico de esquemas de diferencias finitas derivados de ecuaciones integro-diferenciales parciales con memoria temporal”[6], presenta un esquema de diferencias finitas q para aproximar el operador diferencial de la ecuación, junto con el método de Simpson compuesto para su operador integral. La estabilidad del esquema mencionado se analiza usando los Teoremas de Gershgorin; mientras que su consistencia se evalúa mediante la expansión de Taylor. Se demostró que este esquema numérico es consistente incondicionalmente y exhibe una estabilidad condicional para q ∈ [0,0.5), y estabilidad incondicional para q ∈ [0.5,1]. Además, se realizó simulaciones numéricas en GNU-OCTAVE para corroborar los resultados.
Herramienta para la gestión de proyectos ágiles en el desarrollo de software
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2023) Ato Fernández, Keysi Ariana; Benito Pacheco, Oscar
Demuestra y profundiza los conocimientos en el desarrollo de un producto software haciendo uso de la metodología tradicional Proceso Racional Unificado, de esa forma se propone desarrollar una herramienta web para la gestión de proyectos en el que se trabaje con metodologías agiles. Asimismo, la implementación de la herramienta permitirá gestionar los proyectos del área de Informática de cualquier empresa que desarrollen proyectos de sistemas de información aplicando metodologías ágiles. Para en este caso en particular se implementó para la empresa KND S.A.C., para que el control y seguimiento de sus actividades sea de una manera efectiva, ya que optimiza el tiempo para la asignación de tareas al equipo, como también el posible cambio de actividades entre los programadores, la validación de historias de usuario por el cliente, y de esta forma mejorar la satisfacción del cliente, también contará con una adecuada asignación de roles y permisos en los usuarios que permitirá el uso eficiente de la herramienta para cada perfil de usuario. Para el desarrollo de esta aplicación, hacemos uso de la metodología RUP (Proceso Racional Unificado) y el Lenguaje Unificado de Modelado (UML) ya que gracias a sus técnicas permite una mejor comprensión del desarrollo de la herramienta. La herramienta fue elaborada bajo la programación orientada a objetos en el lenguaje de programación PHP (Hypertext Pre-Processor), implementando también el patrón arquitectural MVC (Modelo-Vista-Controlador). Para almacenar los datos se utilizó el gestor de base de datos MySQL y para el control de versiones del aplicativo se utilizó GitHub. Como resultado de este trabajo se logró los objetivos demostrando y aumentando así los conocimientos tanto en la metodología RUP como en diagramas de UML, lo que ha permitido también adquirir experiencia en la aplicación de metodologías ´agiles. Por otro lado, tenemos un producto software (herramienta) eficiente y amigable, que logra disminuir el tiempo de asignación y control de actividades, mejorando la satisfacción del cliente y presentando reportes actualizados que ayudan en la supervisión de las actividades de gestión de los proyectos y apoyo de decisiones.
Implementación computacional en Freefem++ de una ecuación de onda con término disipativo no lineal
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2018) Tenorio Paredes, Lila Lisbeth; Luyo Sánchez, José Raúl
Utiliza el software Freefem++ para resolver numericamente la ecuación de ondas con término disipativo no lineal que describe la vibración de una membrana. Primeramente, estudiamos la teor´ıa de semigrupos con la finalidad de garantizar la existencia y unicidad de soluciones fuertes para este problema. La implementacion computacional es realizada en FreeFem++ que es un software libre escrito en C++ y basado en el Método de Elementos Finitos (MEF). Finalmente, mostramos los resultados de las simulaciones donde se considero el término de disipación igual al arcotangente y se obtuvieron las graficas de las soluciones numéricas del problema mediante Gnuplot.
Implementación de algoritmo de redes neuronales convolucionales para la identificación anticipada de armas de fuego
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2025) Holguín Mori, Jeremy Karsen; Vásquez Serpa, Luis Javier
Esta investigación tiene como objetivo principal desarrollar e implementar un algoritmo basado en redes neuronales convolucionales (CNN como sus siglas en ingles Convolutional Neural Networks) en cámaras de vigilancia para la identificación anticipada de armas de fuego en entornos urbanos. Se propone un método de detección basado en inteligencia artificial que permite reconocer armas exhibidas en situaciones criminales, captadas por cámaras de video en tiempo real. La implementación de este sistema facilitará la gestión de proyectos de seguridad en empresas y entidades que requieran soluciones basadas en visión computacional. Para su desarrollo, se diseñó un algoritmo de entrenamiento en Python, empleando librerías de acceso abierto especializadas en visión computacional e inteligencia artificial. El sistema permite el reconocimiento automático de imágenes captadas por cámaras convencionales, extrayendo y analizando características relevantes para la identificación precisa de armas. Como resultado, se logró desarrollar un algoritmo accesible y eficiente, capaz de generar alertas automáticas ante la detección de una posible amenaza, contribuyendo a la reducción de la criminalidad en Lima. La validación del modelo demostró su eficacia en la detección temprana de armas, consolidando su potencial como herramienta innovadora en la prevención del delito.
Implementación de un asistente virtual basado en inteligencia artificial generativa para la plataforma Vincúlate
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2024) Salazar Carazas, Renzo Osmar; Pérez Núñez, Jhelly Reynaluz
Este trabajo presenta el desarrollo de un asistente virtual para la plataforma Vincúlate del Concytec, diseñado para proporcionar información sobre las herramientas que facilitan la vinculación entre la academia y la industria. Para ello, se recopilaron los documentos, guías, manuales y contenido de la plataforma. Posteriormente, los datos fueron divididos en fragmentos y almacenados en la base de datos vectorial Chroma. Mediante la Recuperación Aumentada por Generación (RAG) y el uso del modelo de lenguaje de gran tamaño GPT-3.5 turbo, junto con el framework Langchain, se generaron respuestas orientadas a este dominio específico. Las evaluaciones realizadas demostraron que el asistente generó respuestas precisas y relevantes a las preguntas de los usuarios, mejorando la accesibilidad a la información y manteniendo la coherencia del contenido. Estos resultados son alentadores y pueden ser replicados en otras bases de conocimientos del Concytec.
Implementación de un modelo de sistema de comercialización de artefactos electrodomésticos usando Scrum y PMBOK
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2015) Huarcaya Almeyda, Remigio Santos; Román Concha, Norberto Ulises
El sector de comercialización de artefactos electrodomésticos en nuestro país está en pleno crecimiento, especialmente en el interior. Cada vez se incorporan en el mercado, electrodomésticos con nuevas tecnologías siendo obsoletas en poco tiempo, según un informe de APESOFT ubicada en su sitio web, no existe una variada oferta de software especializado en la comercialización de electrodomésticos, además actualmente existen problemas de control y gestión de la información en empresas del sector inclusive con las que cuentan con un software. La presente tesis tiene el objetivo de desarrollar un modelo de un sistema especializado en la comercialización de artefactos electrodomésticos, con el propósito de evaluar y gestionar eficientemente los procesos de negocios de venta, almacenamiento, caja y servicio técnico, con la adaptación de la guía de proyectos PMBOK y la metodología ágil de desarrollo de software Scrum. Se construirá un datamart para el área de ventas y servicio técnico para extraer información orientada a la toma de decisiones. En la construcción del modelo se describirá los procesos generales del negocio, se definirá las actividades en cada área de conocimiento del PMBOK, establecerá el Backlog y los sprint necesarios de la metodología Scrum. Los resultados esperados es desarrollar un modelo de sistema que permita la optimización de procesos, mejora en la posición competitiva del negocio y que sirva como modelo de adopción de la guía de proyectos PMBOK con una metodología ágil para el desarrollo de un software especializado de calidad.

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