Investigación :: CITEDI Doctorado

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
			2015	Síntesis y Análisis de Controladores Robustos para Estabilización de Órbitas Periódicas en Sistemas Discontinuos.	IPN
			2014	Análisis y Síntesis de Controladores Robustos para Sistemas Electromecánicos con Perturbaciones No Suaves no Acopladas.	IPN
			2013	Análisis y síntesis de la desigualdad de Hamilton-Jacobi-Isaacs en la solución global al problema de control H-infinito no lineal en sistemas mecánicos no suaves.	IPN
			2014-2016	Análisis y Control de Sistemas mecatrónicos complejos.	Conacyt, Cátedras Conacyt
			2011-2014	Análisis y diseño de controladores de movimiento para sistemas subactuados.	Conacyt, Ciencia básica
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.	Conacyt, Cátedras Conacyt
			2014-2016	Análisis y Control de Sistemas mecatrónicos complejos.	Conacyt, Cátedras Conacyt
Dr. Roger Miranda Colorado	Si	C	2014-2016	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
			2012-2016	Desarrollo de una metodología para diseñar controladores tipo PI/PID con anti windup para sistemas mecatrónicos sujetos a saturación	Conacyt, Ciencia Básica
			2016	Control robusto de sistemas mecánicos subactuados.	IPN
			2015	Control de sistemas robóticos usando la teoría de Lyapunov.	IPN
			2014	Control de sistemas electromecánicos con incertidumbres paramétricas	IPN
			2013	Control de sistemas electromecánicos usando la teoría de Lyapunov.	IPN
			2014-2016	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
			2014-2016	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
			2015	El análisis de la dinámica global de algunos modelos del mundo real basados en el método de localización de conjuntos compactos invariantes.	IPN
			2014	Delimitación de los conjuntos compactos invariantes y análisis de estabilidad no-local para modelos de medicina matemática y física	IPN
			2013	Localización de conjuntos compactos invariantes y el estudio de la dinámica global de algunos sistemas relacionados a las áreas de biología matemática y física.	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
			2015	Modelado Matemático de sistemas mediante técnicas de computo inteligente. Parte 3.	IPN
			2014	Modelado matemático de sistemas mediante técnicas de cómputo inteligente. Parte 2	IPN
			2013	Modelado matemático de sistemas mediante técnicas de cómputo inteligente. 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
			2015	Métodos de cómputo inteligente para sistemas reales. Parte 3.	IPN
			2014	Métodos de cómputo inteligente para sistemas reales. Parte 2.	IPN
			2013	Métodos de cómputo inteligente para sistemas reales.	IPN
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
			2013-2015	Modelado matemático y simulación 3D de fluidos en Clúster de GPU’s	Conacyt, UC-MEXUS
			2015	Modelado matemático con cómputo de alto rendimiento.	IPN
			2014	Aplicaciones de modelos de fluidos con interfase difusa en un clúster de GPUs.	IPN
			2013	Modelado de fluidos con interfase difusa usando cómputo de alto rendimiento.	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
			2015-2016	Desarrollo de sistemas avanzados para procesamiento de señales y telecomunicaciones.	Conacyt, Cátedras Conacyt
			2015	Desarrollo de algoritmos para el procesamiento de imágenes y voz en aplicaciones de seguridad.	IPN
			2014	Diseño de algoritmos robustos para el reconocimiento y rastreo de objetos en tiempo real utilizando computo de alto desempeño.	IPN
			2013	Diseño de algoritmos adaptativos para el procesamiento de información en tiempo-real empleando arquitecturas computacionales de alto desempeño.	IPN
			2011-2014	Métodos Digitales Adaptativos para el procesamiento de señales multidimensionales y multicomponente en sistemas inmersos en tiempo real.	Conacyt, Ciencia básica
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)
			2016	Descriptores de contenido multidimensional adaptables a biométricos e indexación multimedia.	IPN
			2015	Integración de descriptores de contenido multimedia en sistemas multibiométricos e indexación multimodal.	IPN
			2014	Extracción de características de bajo nivel en contenido multimedia en el contexto de biometría multimodal e indexación.	IPN
			2013	Indexación de documentos sonoros	IPN
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
			2014	Sistema de generación y medición de oleaje irregular para laboratorios hidráulicos	IPN
			2013	Módulo de Control de sensores inalámbrico por WiFi y GSM	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
			2015	Análisis de modelos de comportamiento de amplificadores de potencia de RF y emulación en FPGA.	IPN
			2014	Diseño e Implementación en un FPGA de Modelos de Amplificadores de Potencia basados en Sistemas Neurodifusos.	IPN
			2013	Implementación en un FPGA de una Red Neuronal Adaptativa con aplicación al modelado de amplificadores de potencia para RF.	IPN
			2011-2014	Estudio e implementación de modelos de comportamiento de amplificadores de potencia en ambientes de simulación de circuito y sistema.	Conacyt, Ciencia básica
			2012-2014	Modelado, linealización y diseño de amplificadores de potencia para las telecomunicaciones modernas.	ICyTDF
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.