Tesis Doctorado - Matemática y Computación
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En esta colección se depositarán las Tesis Doctorales de personal afiliado a la UCLV que fueron defendidas en el Tribunal Nacional de Matemática y Computación.
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Ítem Acceso Abierto Homomorfismos de inmersión y matrices MDS en la Criptografía(Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas, 2016) Cuellar Justiz, Oristela; Freyre Arrozarena, Pablo; Morgado Morales, Eberto RodobaldoEn esta tesis se presenta un estudio de los homomorfismos de inmersión entre campos finitos y de las matrices MDS. Se exponen los fundamentos teóricos del algoritmo, para la determinación de los homomorfismos de inmersión, propuesto en este trabajo. Se realiza su análisis de complejidad y un estudio de los métodos de construcción de matrices MDS reportados en la literatura y, en particular, del algoritmo de generación aleatoria de matrices MDS propuesto por uno de los tutores de esta tesis. Se diseña un nuevo algoritmo para la generación aleatoria de dichas matrices usando otra caracterización de ellas, que mejora en cuanta a complejidad el anterior lo que hace más factible utilizar las matrices MDS como elemento llave en los algoritmos criptográficos de Cifrado en Bloques. Se formulan variantes de este algoritmo, con sus análisis de complejidad. Se concluye la tesis con la fundamentación y ejemplificación de un procedimiento que permite obtener a partir de matrices MDS con entradas en un campo, nuevas matrices MDS con entradas en otro campo, de mayor cardinalidad, en el cual se sumerge el primero.Ítem Acceso Abierto El Teorema de la variedad central y los modelos del Universo(Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas, 2015) Rodríguez Fadragas, Carlos de la Caridad; Cárdenas Ortiz, Rolando Pedro; Rodríguez Ricardo, MarianoEn este trabajo se aborda el problema del estudio de la estabilidad dinámica de los modelos matemáticos del Universo, en particular, aquellos modelos que exhiben mayor complejidad cuando se describe su dinámica en su espacio de fase. El propio desarrollo de la Cosmología Moderna exige cada vez la toma en consideración de modelos dinámicos más elaborados en correspondencia con el grupo de problemas propios que a´un tiene que explicar esta disciplina y que están relacionados con la evolución del Universo. O sea, la complejidad matemática surge como una necesidad científica. Se hace una revisión exhaustiva de los métodos conocidos para el análisis de la estabilidad de un sistema dinámico y nos encontramos con el problema de que utilizando los métodos tradicionales, como el análisis de estabilidad lineal, no se logra caracterizar correctamente las soluciones de equilibro no hiperbólicas. Y para resolverlas se decide utilizar herramientas matemáticas más poderosas como son los casos del teorema de la variedad central y del teorema de las formas normales. Después de profundizar en las ventajas y desventajas de ambos métodos para resolver problemas de igual complejidad, se elige el teorema de la variedad central. Y como ilustración se decide aplicar este método a problemas matemáticos que se derivan de problemas cosmológicos de interés actual para la comunidad científica. El nuestro es un aporte a la cosmología desde la matemática. La contribución, esencialmente, no es a la matemática perse. Los resultados obtenidos se corresponden con lo esperado, corroborando las posibilidades de la aplicación del teorema de la Variedad Central en la caracterización del comportamiento dinámico de los modelos cosmológicos modernos más complejos, tales como los modelos del tipo mundo brana 5D de Randall-Sundrum II, el de gas de Chaplygin generalizado, e incluyendo métricas anisotrópicas. El trabajo sistemático en este sentido puede contribuir a consolidar a corto plazo la aplicación de una técnica actual y poderosa, que puede ser extrapolada hacia otras ramas del trabajo científico y de las aplicaciones tecnológicas.Ítem Acceso Abierto Solución de problemas para ecuaciones en derivadas parciales de tipo parabólico e hiperbólico con condiciones de contorno dadas por semiejes(Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas, 2014) Estrada Hernández, Yanelis; Batard Martínez, Lorgio FélixEn la presente investigación se abordan problemas de tipo parabólico e hiperbólico con condiciones de contorno con un alto grado de complejidad, que son reducidos, mediante el operador de Fourier, a un problema de contorno de Riemann con solución conocida, lo que completa los resultados del grupo de ecuaciones diferenciales de la Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas, que había resuelto el referido problema para ecuaciones diferenciales parciales de tipo elíptico. A partir de la solución del problema de Riemann se obtiene la solución en cuadraturas de los problemas parabólicos e hiperbólicos inicialmente planteados, para diferentes valores del índice del problema de Riemann, utilizando una técnica no registrada en la amplia bibliografía revisada. Con los resultados obtenidos en la tesis es posible resolver problemas de la Física-Matemática que sean de interés para ingenieros y especialistas de diferentes dominios de las ciencias técnicas, sin la necesidad del dominio total de la teoría expuesta.Ítem Acceso Abierto Medidas de similitud novedosas en quimioinformática(Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas, 2013) Rivera Borroto, Oscar Miguel; Marrero Ponce, Yovani; Grau Ábalo, Ricardo del Corazón; García de la Vega, José ManuelSe introducen medidas matemáticas de similitud y se integran a algoritmos de cribado virtual de repositorios quimioinformáticos representados por descriptores moleculares informativos y relevantes. Se fundamenta la disimilitud de Ruzicka de la Ecología para búsqueda de similitud, logrando un desempeño similar a algunas medidas reportadas. Paralelamente, se introducen tres algoritmos de agrupamiento de la Ecología, mostrando efectividades comparables al de referencia (Ward). Posteriormente, se fundamenta el índice de Dunn del Análisis Visual de Datos, para el análisis de clusterabilidad y el estudio de la relación entre separabilidad de los datos y desempeño de la clasificación. Se prueban nueve medidas de la Teoría Estadística de las Mediciones para búsqueda de similitud en Quimioinformática. Dichas medidas superan de forma general a las reportadas, incluyendo al coeficiente de elección (Tanimoto), y proporcionan además información de la relación funcional entre los vectores de representación.Por último, se deducen relaciones de orden parcial entre algunas medidas bivariadas de acuerdo relacional; también se considera la extensión de dichas medidas al caso de múltiples objetos biomoleculares y se demuestra que las medidas multivariadas pueden expresarse como la media ponderada de sus contrapartes bivariadas. Como resultado, se proponen siete medidas de acuerdo relacional multivariadas que son nuevas en Estadística aplicada en Quimioinformática.Ítem Acceso Abierto Administración de reglas de negocio en el ciclo de vida de los sistemas de información(Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas, 2013-01-21) Martínez del Busto, María Elena; González González, Luisa ManuelaLa modelación de las reglas de negocio tiene sus propias regularidades; a la vez que deben mantener su independencia con los sistemas de información (SI) que le dan soporte, deben formar parte de restricciones a considerar en su diseño. El presente trabajo aborda la modelación de reglas de negocio de manera que capten las políticas de un negocio en términos cercanos a los usuarios, que puedan ser mantenidas por ellos, con independencia relativa entre los usuarios del negocio y desarrolladores, y se propicie un vínculo entre el negocio y los SI. Como resultado de este trabajo se obtuvo una estrategia para la administración de reglas de negocio que incluye adquirir, analizar y clasificar, validar, alinear, modelar e implementar las reglas de negocio, enmarcados en un escenario que contempla tanto al modelado del negocio como al desarrollo del SI. También se obtuvo un modelo de reglas de negocio conceptual a partir de un modelo de hechos genérico y un conjunto de patrones obtenidos mediante una clasificación semántica. El repositorio obtenido a partir de dicho modelo es alineado con el SI a un nivel lógico mediante una clasificación cercana a la implementación. La creación de un repositorio de reglas de negocio a partir de patrones que modelan las particularidades de las reglas para un universo de discurso constituye un enlace entre usuarios del negocio y desarrolladores. Finalmente se obtuvo un paquete de herramientas para la edición de reglas de negocio y una aplicación para el control de pacientes de nefrología.Ítem Acceso Abierto Algoritmos que combinan conjuntos aproximados y optimización basada en colonias de hormigas para la selección de rasgos. Extensión a múltiples fuentes de datos(Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas. Facultad de Matemática, Física y Computación. Departamento Ciencias de la Computación, 2010-12-12) Gómez Díaz, Yudel Rodrigo; Bello Pérez, Rafael Esteban; Nowé, AnnEn muchos dominios de aplicación, las fuentes de datos se encuentran esparcidas con grandes volúmenes de información y no es factible centralizar los datos en un único repositorio con la finalidad de descubrimiento de conocimiento. En este contexto de datos y sistemas distribuidos la Minería de Datos Distribuida es la disciplina que dedica el estudio a esta problemática. Un elemento clave en estos procesos es la correcta selección de los atributos principales que describen los datos. Sin embargo, hay determinados argumentos que demuestran aspectos en este campo donde la ciencia aún no ha dado respuestas concluyentes. Como una cuestión importante en esta investigación se ha explicado y validado como combinar con eficiencia la Optimización mediante Colonias de Hormigas (Ant Colony Optimization, ACO) y la Teoría de Conjuntos Aproximados (Rough Set Theory, RST) para obtener algoritmos de selección rasgos que operen en contexto distribuido o no. Un análisis del comportamiento del algoritmo ha establecido criterios sobre los parámetros, y se ofrecen alternativas para agilizar su tiempo de ejecución. El fundamento del contexto distribuido está basado en la cooperación entre subsistemas que comparten algún tipo de información sobre los datos que operan. En esta tesis se ha extendido la metaheurística ACO convirtiéndola en ACO multicolonias mediante intercambios de feromona; donde cada colonia representa un algoritmo ACO resolviendo un problema con un comportamiento colaborativo entre hormigas de otras colonias mediante intercambios "frecuentes" de feromona. Los algoritmos obtenidos han sido aplicados con éxitos al problema de predicciones de infartoagudo del miocardio en pacientes cardiópatas.Ítem Acceso Abierto Limpieza de datos: reemplazo de valores ausentes y estandarización(Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas. Facultad de Matemática, Física y Computación. Departamento Ciencias de la Computación, 2011-01-25) López Porrero, Beatriz Eugenia; Pérez Vázquez, Ramiro AlbertoLa limpieza de datos es un proceso de gran importancia cuando se quiere asegurar la calidad de los mismos. Aunque existen varias herramientas que permiten realizar distintas tareas relacionadas con la limpieza de datos, por diferentes circunstancias estas no son de fácil acceso para los especialistas de nuestro país. En este trabajo se hace un estudio de los principales tipos de errores que pueden aparecer en las bases de datos, proponiéndose una taxonomía de errores para las bases de datos cubanas, en que se constata que algunos de los que más se presentan son la forma no estándar de representar campos de tipo cadenas de caracteres y la ausencia de información. Se propuso una modificación de la distancia de edición de Levenshtein, un marco de trabajo para la estandarización de cadenas de caracteres y un método de trabajo para realizar en el ambiente de las bases de datos el reemplazo de los valores ausentes. Se obtuvieron las herramientas DBAnalyzer, que ayuda a la detección de errores en los datos, DBStandard, que permite la estandarización de las cadenas de caracteres, aplicando una modificación a la distancia de edición de Levenshtein y DbNulos, que ofrece un asistente que ayuda al especialista a la selección de los métodos para la sustitución de los valores ausentes. Las herramientas han sido aplicadas en varias empresas que validan la efectividad del uso de las mismas, como por ejemplo en las bases de datos de Recursos Humanos de la Universidad Central, de la ONAT (Oficina Nacional de Administración Tributaria) de Ranchuelo, del Departamento de Anatomía patológica del Hospital Provincial de Villa Clara y otras.Ítem Acceso Abierto Patrón y clasificación taxonómica para directrices prácticas en modelos de procesos de negocio(Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas. Facultad de Matemática, Física y Computación. Departamento Ciencias de la Computación, 2015-12-17) Moreno Montes de Oca, Isel; Snoeck, Monique; Rodríguez Morffi, AbelExisten diversos estudios sobre la calidad del modelado de procesos de negocio que no son ampliamente aplicados en la práctica porque están a un alto nivel de abstracción. Además, existen directrices de modelado, pero no siempre se encuentran al alcance de los modeladores por estar dispersas entre los distintos trabajos de investigación. El objetivo de este trabajo consiste en diseñar un patrón para la descripción homogénea de directrices prácticas que posibilite unificarlas y clasificarlas taxonómicamente para contribuir a la mejora de la calidad de los modelos de procesos de negocio. Los principales resultados obtenidos son: la unificación de los diferentes resultados de investigación sobre calidad en los modelos de procesos de negocio en un conjunto de directrices prácticas, un patrón para la definición homogénea de las mismas a partir de un estudio sobre su usabilidad; una taxonomía para la categorización de directrices prácticas que ofrezca una vista estructurada, unificada y homogénea de estas; la herramienta SAD_BPMN para evaluar modelos de procesos de negocio BPMN y contribuir a la mejora de la calidad de los mismos.Ítem Acceso Abierto Metodología para el agrupamiento de documentos semiestructurados(Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas. Facultad de Matemática, Física y Computación. Departamento Ciencias de la Computación, 2015-12-14) Magdaleno Guevara, Damny; García Lorenzo, María MatildeLos documentos con formato semiestructurado –destacándose el XML– juegan un papel fundamental a nivel mundial dado el crecimiento exponencial de las publicaciones científicas en Internet y la necesidad de almacenar los artículos científicos en formatos que permitan una mejor manipulación de los mismos y aumentar de esta manera la eficacia de los sistemas de recuperación de información. La gestión de información científica se vuelve cada vez más compleja y desafiante, sobre todo porque las colecciones de documentos generalmente son heterogéneas, grandes, diversas y dinámicas. Superar estos desafíos es esencial para dar a los científicos mejores condiciones de administrar el tiempo necesario para procesar la información científica. En este trabajo se propone una metodología para el agrupamiento de documentos científicos en formato semiestructurado utilizando el contenido y la estructura de los mismos. Los principales resultados son: la metodología para el agrupamiento; la función de similitud OverallSimSUX, que permite capturar eficientemente la semejanza entre los documentos; las aplicaciones: trabajo con documentos científicos en formato XML; aplicación WEB, incorporando documentos científicos en diferentes formatos y una aplicación en el área de la Salud. Al evaluar las propuestas con datos representativos se obtuvieron resultados favorables con la utilización de la metodología y su extensión.Ítem Acceso Abierto Reglas de negocio desde la perspectiva de los datos en bases de datos relacionales(Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas. Facultad de Matemática, Física y Computación. Departamento Ciencias de la Computación, 2014-07-14) Boggiano Castillo, Martha Beatriz; Pérez Vázquez, Ramiro AlbertoEl enfoque de reglas de negocio es una temática en que las reglas se administran con cierta independencia de los sistemas de información (SI) y permite la automatización de las mismas. Existen reglas que se representan en el propio esquema de la base de datos, no sucede así con aquellas asociadas al comportamiento de los datos y sus operaciones. La implementación de las reglas generalmente sucede a su identificación basada en categorías, desde dos perspectivas: del negocio y de los SI, expresadas en los niveles de abstracción, informal y técnico. Los motores de reglas para lograr su automatización son muy populares, pero controvertidos. En este trabajo se proponen un conjunto de categorías de reglas desde la perspectiva de los datos y patrones para escribirlas en lenguaje natural estructurado y lenguaje técnico (LPT), y se formulan los pasos para transformar las reglas de LPT a recursos de bases de datos. Además se propone una arquitectura de software para administrar dichas reglas en bases de datos relacionales y una aplicación concreta: LPT-SQL. Finalmente se incluyen dos estudios de casos y los resultados de la evaluación de expertos sobre el conjunto de categorías y su expresión en LPT para permitir su implementación automática.