Ciencia

La investigación científica que se desarrolla en CITEDI se agrupa en torno a tres líneas de investigación principales, también conocidas como líneas de generación y aplicación del conocimiento (LGAC). Este agrupamiento nos permite concentrar nuestros esfuerzos de investigación y de formación de capital humano de nivel posgrado y obtener de esa manera resultados con mayor impacto científico, tecnológico y social.

Línea de investigación en sistemas dinámicos y control en tecnologías emergentes.

El grupo investiga metodologías y diseños de controladores robustos basados en H-infinito no lineal y estructura variable, para casos en los que el modelo no es conocido o cuando es obligatorio considerar la dinámica de los actuadores. Las aplicaciones se encuentran en péndulos invertidos, vehículos aéreos y espaciales y en general en sistemas mecánicos.
También se estudian las técnicas de control inteligente basadas en lógica difusa tipo 2 y similares, con aplicaciones a la planeación segura y eficiente de trayectorias de robots móviles, y al diseño de controladores de sistemas electromecánicos.
Adicionalmente, se lleva a cabo investigación científica básica en el análisis modelos dinámicos de crecimiento tumoral, con la finalidad de determinar las condiciones que conducen a su eliminación.
Los integrantes del grupo de trabajo son: Luis Tupak Aguilar Bustos, Adolfo Esquivel Martínez, Dolores Alejandra Ferreira de Loza, Luis Arturo González Hernández, Roger Miranda Colorado, Eduardo Javier Moreno Valenzuela, Ricardo Ramón Pérez Alcocer, David Jaime Saucedo Martínez y Konstantin Starkov.

Proyectos recientes de la línea de investigación en sistemas dinámicos y control en tecnologías emergentes.

 


Director

NAB

SNI

Año

Proyecto de investigación

Financiado por

Dr. Luis Tupak Aguilar Bustos

Si

II

2018-2022

Control, análisis de estabilidad y aplicaciones de auto-oscilaciones en sistemás dinámicos no suaves y complejos.

Conacyt, Ciencia básica

 

 

 

2020

Control de sistemas subactuados complejos: desde mecanismos con grado de subactuación mayor que uno hasta sistemas con parámetros distribuidos.

IPN

 

 

 

2019

Síntesis y análisis de controladores de mecanismos para las nuevas tecnologías de impresoras de tres dimensiones.

IPN

 

 

 

2018

Diseño de Controladores y Observadores Discontinuos para la Solución de Problemas de Control de Movimiento de Sistemas Subactuados.

IPN

 

 

 

2017

Síntesis y análisis de nuevos controladores robustos y observadores para una clase de sistemas aéreos tomando en cuenta perturbaciones externas, fallas y la dinámica de sus actuadores.

IPN

 

 

 

2016

Diseño de Controladores Robustos Orientado a Sistemas Aeroespaciales Considerando Dinámica de Actuadores. Parte I.

IPN

 

 

 

2016-2017

Modernización y fortalecimiento del laboratorio de control robusto Conacyt Infraestructura

 

 

 

2014-2024

Análisis y Control de Sistemas mecatrónicos complejos.

Conacyt, Cátedras Conacyt

Dra. Dolores Alejandra Ferreira de Loza

Si

I

2019-2023

Nueva generación de algoritmos de control en lazo cerrado para la regulación de glucosa en pacientes diabéticos usando modelos bio-inspirados.

SEP-CONACYT-ANUIES-ECOS NORD Francia

     

2014-2024

Análisis y Control de Sistemas mecatrónicos complejos.

Conacyt, Cátedras Conacyt

Dr. Roger Miranda Colorado

Si

C

2014-2024

Análisis y Control de Sistemas mecatrónicos complejos.

Conacyt, Cátedras Conacyt

Dr. Eduardo Javier Moreno Valenzuela

Si

II

2019-2023

Nuevas metodologías de control para sistemas mecatrónicos sujetos a saturación.

Conacyt, Ciencia Básica

 

 

 

2020

Control adaptable de sistemas mecatrónicos.

IPN

 

 

 

2019

Control de sistemas no lineales con limitaciones de entrada.

IPN

 

 

 

2017

Control de sistemas no lineales electrónicos y mecánicos en cascada.

IPN

 

 

 

2016

Control robusto de sistemas mecánicos subactuados.

IPN

 

 

 

2014-2024

Análisis y Control de Sistemas mecatrónicos complejos.

Conacyt, Cátedras Conacyt

Dr. Ricardo Ramón Pérez Alcocer

Si

 

2016

Control de vehículos aéreos para tareas de
vigilancia y supervisión. (preseleccionado)

Conacyt, Atención a Problemas Nacionales

 

 

 

2014-2024

Análisis y Control de Sistemas mecatrónicos complejos.

Conacyt, Cátedras Conacyt

Dr. Konstantin Starkov

Si

III

2020

Estudios de algunos modelos de dinámica de poblaciones basados en la localización de conjuntos invariantes compactos.

IPN

 

 

 

2019

Estudios de la dinámica final de algunos modelos econpidemiológicos y modelos de cáncer en diversos tipos de terapias.

IPN

 

 

 

2018

Estudios de casos de dinámica convergente para algunos modelos de crecimiento tumoral de cáncer bajo varios tipos de terapias.

IPN

 

 

 

2017

Estudio de las propiedades asintótica globales de algunos modelos de crecimiento tumoral de cáncer.

IPN

 

 

 

2014-2017

Análisis de sistemas con dinámica compleja en las áreas de medicina matemática y física utilizando los métodos de localización de conjuntos compactos invariantes.

Conacyt, Ciencia Básica

 

 

 

2016

Aplicaciones del método de localización de conjuntos compactos invariantes para el análisis dinámico de diversos modelos de crecimiento tumoral y de sistemas Hamiltonianos.

IPN

 

Infraestructura y equipamiento más importantes.


Laboratorio de investigación con 15 posiciones de trabajo, robot manipulador de cinco grados de libertad, robot manipulador de dos grados de libertad, péndulo de Furuta con su sistema de control, sistema de control de control de convertidor potencia, vehículo aéreo de 4 propelas Q-ball 2 con sistema de control asistido por visión.

Temas de investigación disponibles para estudiar sistemas dinámicos y control en tecnologías emergentes en CITEDI.


Director

Temas de investigación disponibles para tesis

Dr. Konstantin Starkov

  • Estudio de la dinámica ultima de algunos modelos de cáncer de páncreas y la posibilidad de su erradicación.
  • Estudio de la dinámica ultima de algunos modelos de cáncer en la etapa de metástasis.
  • Estudio de algunos modelos de eco epidemiología.

Dr. Luis Tupak Aguilar Bustos

  • Control por Retroalimentación de Estados y de Salida de Péndulo de Tres Grados de Libertad y un Actuador.
  • Control, Análisis de Estabilidad y Métodos Numéricos de Sistemas descritos por Ecuaciones en Derivadas Parciales Parabólicas e Hiperbólicas de Una Dimensión.

Dra. Dolores Alejandra Ferreira de Loza

  • AutoNOMO: Mobile robot control using variable structure methods.
  • Blood glucose regulation algorithms for critically ill diabetic patients: a robust approach.
  • Robust trajectory control for unmanned aerial vehicles with payload variation.

Dr. Roger Miranda Colorado

  • Diseño de estrategias de control para robots manipuladores mediante algoritmos de estructura variable.
  • Diseño e implementación de estrategias de dentificación paramétrica para sistemas mecatrónicos.
  • Control de grúa de cinco grados de libertad mediante el diseño de observadores de estados y perturbaciones combinados con control robusto.
  • Control de sistemas mecatrónicos empleando el sistema operativo robótico ROS.
  • Control de vehículos aéreos no tripulados empleando estrategias de control moderno.

Dr. Luis Arturo González Hernández

  • Estudio, análisis de Sistemas de Control en Red Multivariables. Modelado, Representación y Control.
  • Estudio, análisis y control de un Sistema de Control en Red con pérdidas de información (perdidas de paquetes).
  • Análisis y diseño de un Control en Red Robusto para un sistema de tanques con retardos aleatorios.
  • Análisis, simulación y control robusto para un sistema de dos motores de diferentes capacidades conectados a una misma carga.
  • Diseño y construcción del control en red de movimiento (dirección y velocidad) así, como de un sistema de sonares para detección del medio ambiente para un robot diferencial.
  • Diseño, simulación y construcción de una plataforma de emulación de una turbina eólica compuesta de un motor de CD, un generador asíncrono de doble alimentación y un sistema electrónico back-to-back junto con un sistema de monitoreo de sus variables.
  • Estudio, análisis, simulación, control y optimización de dos turbinas eólicas de diferentes capacidades. Respuesta a diferentes velocidades de viento y a disturbio de carga.
  • Estudio, análisis, simulación y control de un sistema de energía renovable compuesto de un generador eólico y un supercapacitor. Análisis a fallas de hundimiento de voltaje.
  • Diseño de un Control Robusto Hoo – LMI de la potencia activa y reactiva de una turbina eólica con un generador asíncrono de doble alimentación.

 

Línea de investigación en cómputo inteligente de alto rendimiento

El trabajo de investigación de la LGAC se concentra principalmente en las áreas de control inteligente, sistemas inteligentes cuánticos y procesamiento cuántico de señales, planeación de trayectoria, automóviles autónomos, y sistemas farmacobiológicos. Se realiza investigación básica de frontera aplicada. Se desarrollan algoritmos híbridos que combinan diversas técnicas como lógica difusa, redes neuronales, algoritmos evolutivos y de comportamiento social. Los algoritmos desarrollados se prueban en sistemas basados en FPGAs, procesadores multinúcleo y GPUs.
Los integrantes del grupo de trabajo son: Teodoro Álvarez Sánchez, Isaura González Rubio Acosta, Oscar Humberto Montiel Ross, Moisés Sánchez Adame, Roberto Sepúlveda Cruz y Juan José Tapia Armenta.

Proyectos recientes de la línea de investigación en cómputo inteligente de alto rendimiento


Director

NAB

SNI

Año

Proyecto de investigación

Financiado por

Dr. Oscar Humberto Montiel Ross

Si

I

2020

Sistemas Inteligentes Cuánticos - Parte 2.

IPN

 

 

 

2019

Sistemas inteligentes cuánticos. Parte 1.

IPN

 

 

 

2017

Sistemas Inteligentes Híbridos. Parte 2.

IPN

 

 

 

2016

Sistemas inteligentes híbridos. Parte 1.

IPN

Dr. Roberto Sepúlveda Cruz

Si

I

2017

Cómputo inteligente para optimización de modelos no lineales de efectos mixtos. Parte I.

IPN

 

 

 

2016

Año sabático

 

Dr. Juan José Tapia Armenta

Si

 

2020

Cómputo de alto rendimiento y estrategias de optimización para la aplicación de ciencia de datos en astrofísica.

IPN

 

 

 

2019

Cómputo de alto rendimiento en modelado matemático, metaheurísticas y ciencia de datos.

IPN

 

 

 

2018

Algoritmos y metaheurísticas de optimización con cómputo de alto rendimiento.

IPN

 

 

 

2017

Modelado matemático y sistemas inteligentes con cómputo de alto rendimiento.

IPN

 

 

 

2016

Modelado matemático y visualización con procesadores gráficos.

IPN

M. C. Teodoro Álvarez Sánchez

 

 

2020

Mantarraya: robot de servicio para limpiar la basura en mares y lagos.

IPN

     

2019

Diseño e implementación de un vehículo submarino operado remotamente.

IPN

     

2016

Sistema de carga inalámbrica para vehículo aéreo no tripulado.

IPN

 

Infraestructura y equipamiento más importantes.

Tres laboratorios de investigación con un total de 24 posiciones de trabajo, 14 computadoras equipadas con tarjetas GPUs, una de ellas con dos tarjetas Titan-X, un vehículo autónomo escala 1:10 donado por la Universidad Libre de Berlín para el proyecto institucional AutoNOMOS, un robot Turtlebot, un robot bípedo de arquitectura abierta, un robot hexápodo de arquitectura abierta, una máquina CNC, tarjetas FPGAs Virtex5, Spartan 3 y 6, un sistema de desarrollo Jetson TK1.

Temas de investigación disponibles para estudiarcómputo inteligente de alto rendimiento en CITEDI.


Director

Temas de investigación disponibles para tesis

Dr. Oscar Humberto Montiel Ross

  • Algoritmo genético de inspiración cuántica para sintonizar controladores difusos.
  • Sintonización de controladores difusos mediante un algoritmo inspirado en el cómputo cuántico, las luciérnagas y optimización por partículas.
  • Algoritmos de inspiración cuántica multiobjetivo aplicados al cómputo inteligente.
  • Desarrollo de neuronas artificiales cuánticas.
  • Estimación de gradiente y derivadas de alto orden en computadoras cuánticas.
  • Desarrollo de métodos de optimización cuánticos para la solución de problemas combinatorios.
  • Algoritmos cuánticos inspirados en la evolución y fenómenos naturales.
  • Procesamiento cuántico de señales.
  • Procesamiento cuántico de imágenes.
  • Criptografía cuántica.

Dr. Juan José Tapia Armenta

  • Algoritmo genético de alto rendimiento para optimización combinatoria en procesadores gráficos.

Dr. Moisés Sánchez Adame

  • Estudio de la Criptografía empleando curvas elípticas.
  • Aprendizaje Profundo aplicado al reconocimiento de señales de tránsito.

 

Línea de investigación en tecnologías de imagen y telecomunicaciones modernas

Un grupo diverso de investigadores trabaja en las áreas de: sistemas avanzados de procesamiento de imágenes y reconocimiento de patrones, donde se desarrollan algoritmos y arquitecturas digitales de tipo FPGA y GPU para aplicaciones tales como mejoramiento de la visibilidad en tiempo real en la presencia de neblina, reconocimiento y seguimiento de objetos en el espacio 3D, reconocimiento de rostros y reconocimiento de emociones a través de la expresión facial; diseño y modelado de circuitos y sistemas para telecomunicaciones; tecnología de percepción remota en el espectro visible y VNIR para nanosatélites; reconocimiento de iris bajo condiciones ambientales no controladas y distancia media; e indización de contenidos multimedios para la preservación de la herencia cultural.
Los integrantes del grupo de trabajo son: Miguel Agustín Álvarez Cabanillas, Alfonso Ángeles Valencia, Andrés Calvillo Téllez, Víctor Hugo Díaz Ramírez, Mireya Saraí García Vázquez, Roberto Herrera Charles, Rigoberto Juárez Salazar, Ciro Andrés Martínez García Moreno, José Cruz Núñez Pérez, Julio César Rolón Garrido y Luis Miguel Zamudio Fuentes.

Proyectos recientes de la línea de investigación en tecnologías de imagen y telecomunicaciones modernas.


Director

NAB

SNI

Año

Proyecto de investigación

Financiado por

Dr. Víctor Hugo Díaz Ramírez

Si

I

2020

Procesamiento opto-digital de imágenes y reconocimiento de patrones a través un enfoque adapativo.

IPN

 

 

 

2019

Algoritmos de procesamiento de imágenes con aplicación en robótica móvil.

IPN

 

 

 

2018

Algoritmos de visión por computadora para navegación autónoma de un robot móvil terrestre.

IPN

 

 

 

2017

Métodos de restauración de imágenes a través de visión estereoscópica..

IPN

 

 

 

2016

Diseño de algoritmos para reconocimiento de objetos en escenas 3D.

IPN

 

 

 

2016

Desarrollo de algoritmos adaptativos para
el procesamiento de imágenes en
aplicaciones de seguridad. (preseleccionado)

Conacyt, Atención a Problemas Nacionales

 

 

 

2015-2025

Desarrollo de sistemas avanzados para procesamiento de señales y telecomunicaciones.

Conacyt, Cátedras Conacyt

Dr. Ciro Andrés Martínez García Moreno

No

 

2020

Seguridad  física  de  personas  y  sus  bienes  mediante  técnicas  de  Campus  inteligente.

Conacyt

 

 

 

2019

Escuela de otoño sobre técnicas y herramientas de inteligencia artificial en apoyo a la investigación sobre envejecimiento saludable.

Conacyt

Dra. Mireya Saraí García Vázquez

Si

 

2019

Modelo de regiones y patrones adaptables para indexación de contenido multimedia en condiciones no controladas.

IPN

 

 

 

2018

Interoperabilidad del repositorio institucional del IPN para herramientas de procesamiento e indexación estandarizadas.

Conacyt

 

 

 

2018

Indexación de contenido multimedia en modelos de inteligencia artificial.

IPN

 

 

 

2018

Robustez del contenido Multimedia para su gestión y clasificación usando redes neuronales convolucionales.

IPN

 

 

 

2017

Desarrollo de espacios transversales bajo características adaptables de indexación de base biométrica, atención visual y multimedia.

IPN

 

 

 

2017

Clasificador de contenido multimedia basado en máquinas de aprendizaje profundo.

IPN

 

 

 

2012-2016

“MEX-CULTURE” (Multimedia libraries indexing for presentation and dissemination of the mexican culture)

Conacyt – ANR (Francia)

Dr. Roberto Herrera Charles

No

 

2020

Instrumento de medición de parámetros oceanográficos.

IPN

 

 

 

2017

Red de Sensores IoT y RFID.

IPN

 

 

 

2016

Procesamiento de señales de Sensores Instrumentación para Vehículo Aéreo.

IPN

Dr. Rigoberto Juárez Salazar

Si

C

2019-2023

Métodos multidimensionales de procesamiento de datos en sistemas de proyección de luz estructurada.

Conacyt, Ciencia básica, Cátedras Conacyt

 

 

 

2015-2016

Desarrollo de sistemas avanzados para procesamiento de señales y telecomunicaciones.

Conacyt, Cátedras Conacyt

Dr. José Cruz Núñez Pérez

Si

I

2020

Optimización del comportamiento caótico de sistemas de orden fraccional usando algoritmos evolutivos.

IPN

 

 

 

2019

Diseño de sistemas de supresión de caos usando el método de intercambio de parámetros.

IPN

 

 

 

2018

Módulo Digital para la Encriptación de imágenes usando algoritmos caóticos y tarjetas FPGA.

IPN

 

 

 

2017

Sincronización de Osciladores Caóticos y su Aplicación en la Transmisión de Imágenes y Video.

IPN

 

 

 

2016

Modelado e Implementación de Osciladores caóticos en una tarjeta DSP-FPGA.

IPN

Dr. Julio César Rolón Garrido

No

 

2016-2017

Desarrollo e integración de una carga útil de percepción remota satelital hiperespectral.

Conacyt, Fondo Sectorial AEM

 

 

 

2013-2016

Diseño, construcción…[Confidencial]

Confidencial

M. en C. Andrés Calvillo Téllez

No

 

2020

Plataforma entrenadora para aplicaciones de vehículo autónomo a escala 1:10.

IPN

 

 

 

2019

Monitoreo de variables físicas para ambiente acuoso.

IPN

 

 

 

2018

Predicción de la pérdida de la señal de radioenlace de un Dron.

IPN

 

Infraestructura y equipamiento más importantes.

Cuatro laboratorios de investigación con un total de 40 posiciones de trabajo, Tarjetas electrónicas de desarrollo FPGA de alta gama, tarjetas GPU, cámaras digitales de media y alta resolución IDS-uEYE, cámara IDS Ensenso N10, Impresora 3D Makerbot Replicator, robot de desarrollo AmigoBot, estación de trabajo para cámaras con superficie estándar y columna graduada.

Temas de investigación disponibles para estudiar tecnologías de imagen y telecomunicaciones modernas en CITEDI.


Director

Temas de investigación disponibles para tesis

Dr. Víctor Hugo Díaz Ramírez

  • Restauración de secuencias de video en presencia de neblina.
  • Métodos opto-digitales para navegación autónoma de vehículos y visión para robots.
  • Algoritmos adaptativos para el reconocimiento y rastreo de objetos tridimensionales.
  • Reconocimiento facial y de expresiones en imágenes tridimensionales.
  • Procesamiento de imágenes con un arreglo de cámaras para la reconstrucción de escenas parcialmente ocluidas.

Dr. Rigoberto Juárez Salazar

  • Inspección de objetos tridimensionales usando luz estructurada.
  • Mapas y navegación de vehículos usando métodos óptico-digitales.
  • Composición de imágenes panorámicas usando múltiples proyectores.
  • Detección de transformaciones proyectivas en coordenadas paralelas.
  • Procesamiento de patrones de intensidad y demodulación de fase.

Dra. Jessica Beltrán Márquez

  • Reconocimiento y monitoreo de actividades para el apoyo de la salud.
  • Reconocimiento de imágenes y sonido orientado a campus inteligentes.
  • Herramienta de registro y visualización para el seguimiento de terapias de niños que asisten al CRIT.

M. en C. Luis Miguel Zamudio Fuentes

  • Estudio y caracterización digital del pie diabético, esto en conjunto con la Dra. Martha Lucía Zequera Díaz de la Pontificia Universidad Javeriana.
  • Salud auditiva con apoyo de inteligencia artificial, esto en conjunto con el Maestro Oswal Martínez de la Escuela Colombia de Rehabilitación.