Oscar Dam G.

PhD en Ingenieria

Toma de Decisiones en

Ciencias e Ingeniería

GRACIAS POR SU TIEMPO

odam122020

CONTENIDO

TEORÍAS PARA LA INGENIERÍA HECHOS DE LA EVOLUCIÓN TECNOLÓGICA LA ACADEMIA, EDUCACIÓN Y RESULTADOS ESQUEMA PARA ANALISIS E IDENTIFICACION DE TECNOLOGÍAS EMERGENTES METODO PARA EL ANALISIS DE PROBLEMAS EL ANÁLISIS DE INGENIERÍA

LA VERIFICACIÓN EVALUACIÓN Y GENERALIZACIÓN OPTIMIZACIÓN O VERIFICACIÓN DE RESULTADOS

ANÁLISIS PARA TOMA DE DECISIONES - CONSIDERACIONES DE INGENIERÍA FACTORES DE DECISIÓN SOBRE LOS RESULTADOS. CASO INGENIERIA AUTOCONSISTENCIA DEL MODELO MATEMÁTICO SELECCIONADO ANÁLISIS DE LA CIENCIA CONCEPTO DE CIENCIA DE LA INGENIERÍA CONVIRTIENDO CIENCIAS EN TECNOLOGíA

TEORÍAS PARA LA INGENIERÍA

•La raíz de la ingeniería son los artesanos

•Existe un contraste entre los científicos y los

ingenieros, los cuales se consideran “culturas

separadas”, que a menudo no se entienden o

comunican entre si, pero son complementarios.

•Los ingenieros son los que hacen el

“hardware”, usando el conocimiento existente

desarrollado por los científicos.

odam122020

HECHOS DE LA EVOLUCIÓN

TECNOLÓGICA

INGENIO

(Qué?)

• INNATO

• OBSERVA

• SIMULA

INGENIOSO

(Qué y por

que?)

• REPITE

• ENTIENDE

• CAMBIA

TÉCNICA

(Como?)

• COPIA

• INFIERE

• CAMBIA

INGENIERÍA

(Para quÉ?)

• ANALIZA

• INCORPORA

• PLANIFICA

• GENERA

CIENCIA

(Porque!)

• BUSCA

• ANALIZA

• EXPLICA

• REVELA

TECNOLOGÍA

(Como aplica y

cuanto?)

• COMPRENDE

• AGRUPA

• DISEÑA

• DESARROLLA

• SOCIALIZAodam122020

odam122020

LA ACADEMIA

EL CONOCIMIENTO ES PODER, SI SE SABE COMO ADQUIRIRLO

En los cursos de post grado, con objetivosde formación para la investigación ydesarrollo tecnológico, se debe orientar alestudiante acerca de lo necesario que esdescubrir y enseñar, no la práctica deldiseño, sino los principios y fundamentosde diseñar la solución científica a losproblemas técnicos, manejando laincertidumbre.

El Análisis de Ingeniería

EDUCACIÓN

ACADEMIA

odam122020

RESULTADOS

El relacionamiento de los investigadores ó ingenieros sonasimétricas y verticales, por lo tanto, debemos estar atentos yaprender de las relaciones transversales e interdisciplinariasexistente entre la ciencia que apoya el concepto de ingeniería ,para ser capaces de trascender a la tecnología e innovación ypermear de manera efectiva en la toma de decisiones para eldesarrollo de la sociedad como receptor de las bondades delproducto de su labor. y odam122020

ESQUEMA PARA ANALISIS E IDENTIFICACIÓNDE TECNOLOGÍAS EMERGENTES

Búsqueda/Search

INGRESO DE ESTIMULOS

•Observación•Curiosidad•Cuestionamiento•Quien lo ha:

•Visto•Observado•Advertido•Estudiado•Sugerido

•Analogías•Información•Experiencias de todo tipo•Prensa•Técnica•Documentos técnicos•Patentes

PRODUCTO INTELECTUAL

•Conocimiento

•Científico

•Teorías

•Leyes

•Postulados

•Técnico

•Aplicaciones

•Modelos

•Mejoras

•Simulación

•Utilitarios

•Sistemas

•Productivos

•Operativos

•Operacionalesodam122020

METODO PARA EL ANÁLISIS DE PROBLEMAS

odam122020

MODELAJE DE SISTEMAS

Problema o situación

físicareal

MODELO

Análisis

Aplicación de

principios físicos

Cálculos

Verificación

Optimización y

validación

Formación del modelo

• Aproximaciones

• Que se

• Evaluación

• Generalización

• Validación

Comunicación de resultadosodam122020

DEFINIENDO

EL MODELO Y LO QUE SE ASUME

Un modelo es una representación aproximada del sistema

estudiado.

Se debe responder con una definición de la pregunta que pueda

tener una respuesta cuantitativa.

Modelos Analíticos.- No son únicos para resolver un problema

Modelo Experimental.- Puede no reproducir exactamente el

Sistema, pero son mas rápidos para visualizar soluciones.

odam122020

MODELOS O CONSTRUCTOS

Aplicación de los principios

Modelo Analítico.-Revisión del

• Uso de los principios de la Ciencia

• Conocimiento de Ingenieria, y

• Entendimiento del problema

Ejemplo.- Aplicación de la primera Ley de Newton o la ecuación de

Momento.

Modelo ExperimentalRequiere de

• Habilidades de trabajo en laboratorio

• Obtención de datos experimentales

• Capacidad para

• manejo de datos y

• Uso de herramientas computacionalesodam122020

EL ANÁLISIS DE MODELOS

El Análisis de

Ingeniería

odam122020

La verificación es un proceso que se debe hacer por pasos, durante

el desarrollo de los cálculos, y no todos a la vez y a; final del trabajo.

Ahorra tiempo y esfuerzos.

Verificar

Aritmética

Deducción de ecuaciones

Sentido de ingeniería de los valores obtenidos de los cálculos

Dimensiones

Ecuaciones de energía deben ser dimensionalmente correctas

Limites de ingeniería.

Recuerde.- El papel es barato y los errores son gratis

LA VERIFICACIÓN

odam122020

Evaluación Y Generalización

Evaluación

La evaluación no es otra cosa que, definir el significado de los

resultados obtenidos después del análisis de los datos, calculados o

de los experimentos realizados.

Generalización

• Consiste en algo mas que dar solo una respuesta, ya que si no se

hace adecuadamente, las soluciones presentadas serán en vano.

odam122020

OPTIMIZACIÓN DE RESULTADOS

Se entenderá por optimización de los resultados, las acciones

y métodos utilizados para la obtención mas precisa y cercana

a la realidad de la representación del Sistema estudiado.

Como

Mejor comportamiento de los parámetros controlables

Por calculo diferencial o mallado

Uso de Multiplicadores de Lagrange (Proceso y/o

diferenciación por imprácticos o imposibles)

Métodos numéricos

Programación lineal

Calculo de variaciones odam122020

OPTIMIZACIÓN O VALIDACIÓN

Este factor, que no se relaciona con los conceptos de eficiencia, eficacia

de un proceso, si no que como la verificación es permanente durante

todo el proceso de diseño, análisis y el proceso de decisión sobre los

resultados experimentales o empíricos obtenidos, que a su vez están

sujeto a las restricciones del propósito del modelo, y sirve para precisar

la respuesta de las resultados obtenidos.

Finalmente para la comunicación de los resultados

Verificar la gramática y el lenguaje en el documento entregado

odam122020

ANÁLISIS PARA TOMA DE DECISIONES

El Análisis de Ingeniería

odam122020

CONSIDERACIONES DE INGENIERÍA

La formulación de los modelos de ingeniería

Los ingenieros para representar un Sistema tratan de:

Construir en sus mentes un modelo de la situación física real

Condición del modelo, ser significativa y simple

Con consideraciones consistentes con el propósito

Pero

Las consideraciones del modelo son

Dependientes de una gran cantidad de restricciones

Requieren de soluciones posibles

odam122020

EJEMPLOS DE CONSIDERACIONES

PARA LOS MODELOS DE INGENIERÍA

Pared adiabática

Gas ideal

Sólidos regulares y planos (sin rugosidad)

Porosidad

Fluidos Newtonianos

Órdenes de magnitud

Considerando, las propiedades de sustancias y materiales

Conductividad térmica y eléctrica

Módulo de elasticidad

Viscosidad y densidad

Emisividad

Compresibilidadodam122020

APLICACIÓN

DE LOS PRINCIPIOS FÍSICOS

Los cursos de ciencias aplicadas en la ingeniería se enfocan en:

Leyes

Conocimiento empírico en las ramas especificas de la ingeniería

Pero, lo anterior requiere la comprensión de los principios y leyes mediante una

consideración mas apropiada, como

Símbolo = Realidad

Ecuaciones = Principios

Conocimiento = Entender

Ejemplo

1ra Ley de Termodinámica

dQ – dW = dE

No representa nada, pero si se entiende en sus símbolos y cual es su realidad

física, toma sentido odam122020

Los Cálculos

Enfoque Formal y Conceptual

Los ingenieros deben aplicar la leyes básicas de la

naturaleza

Utilizan ecuaciones

De aplicación particular

Derivadas de otra generales

La deducción de ecuaciones especÍficas a partir de una

general se memoriza, o entiende, como Enfoque

Formal

Ejemplo la Ley de Fourier

dt/dx2 = 0odam122020

Los Cálculos

Enfoque Formal

Enfoque Conceptual

Difiere del Enfoque Formal se basa en el uso de la

ecuación general

En Ciencias se requiere este enfoque ya que

Acerca el problema a

la solución del mismo y

A las leyes de la física asociadas al problema

Fuerza al observador a estar consiente de sus

consideraciones

odam122020

Los Cálculos

Enfoque Conceptual

Enfoque Conceptual

Permite al observador algo que no permite el Enfoque Formal

Mejor enfoque del problema asociado al Sistema observado

Tratar otros problemas para los cuales se requiera aplicar los

principios físicos

Deducir ecuaciones según se requiera

La mayoría de los problemas de enfoque de ingeniería requieren

de la aplicación de enfoque conceptual para la obtención de

soluciones mejoradas y precisas

Ejemplo.- Resolver la distribución de temperatura en un conductor

de cobre. una Fuente de poderodam122020

Factores de decisión sobre los resultados.

Caso Ingenieria

• Geométricos (Forma y

Tamaño)

• Peso (Total y su distribución)

• Resistencia del material

• Dinámica ( Vibración,

Frecuencia)

• 1ra. Ley de Termodinámica

• 2da. Ley termodinámica

• Efectos Eléctricos

• Efectos de Magnetismo

• Corrosión

• Fatiga Térmica

• Fatiga por esfuerzos

• Reptación( Creep)

• Transferencia de calor

(Conducción, Convección y

radiación)

• Efectos térmicos

• Flujo de fluidos (fricción,

capacidad)

• Momento

• Desgaste (Lubricación)

• Potencia (suministro y entrega)

• Inercia

• Utilidad

Soluciones con

Enfoque de Euler versus Lagrange

Enfoque Lagrange

Se aplica en un sistema con coordenadas físicas para una particular de

material dado, con el foco de atención en el seguimiento de una

partícula a donde esta se mueva.

Enfoque de Euler

Se aplica en un sistema con coordenadas fijas en el espacio, Esto es en

un punto de operación particular en el espacio. Esto conlleva al concepto

de un VOLUMEN de CONTROL.

Ambos enfoques aplican para conceptos de Conservación de Masa,

Leyes de Newton. Masa, Momento, Energía y Entropía.

odam122020

Convergencia de Gauss

en los

Enfoques de Euler y Lagrange para cálculos de ingeniería

El teorema de Gauss, tiene

una característica principal

que indica que puede

llegar a ser utilizado para

la resolución de diferentes

problemas de físicos.

Mientras que estos, se

encuentren gobernados

por las leyes inversamente

proporcionales al cuadrado

de la distancia.

odam122020

AUTOCONSISTENCIA DEL MODELO MATEMÁTICO SELECCIONADO

Esta técnica consiste en

• Utilizar los datos de otros autores y los resultados reportados desus experimentos.

a. Esta técnica ayuda a demostrar que el sl modelo desarrolladorefleja la realidad observada

b. Deber ser consistente con las mediciones y resultados de losexperimentos analizados

odam122020

Análisis de la Ciencia

odam122020

Factores de decisión sobre los resultados.

Caso Ciencia

• Criterios de función

• Restricciones

• Parámetros de control

• Optimización matemática

• Incertidumbre sobre reproducibilidad

• Probabilidad

• Conocimiento

• Entendimiento

Ejemplo, desarrollo de la vacuna COVID 19, Fase 3 , incertidumbre y probabilidad de resultados consistentes (inmunización)

TECNOLOGíA E INNOVACIÓN

CIENCIA SIN PRAXIS ES SOLO FILOSOFIA O UN EJERCICIO DE

OCIOCIDAD”.

Oscar Dam G.

(imaginatĭōnis ingenium )

odam122020

odam122020

EL IMAGINIERO

imaginatĭōnis ingeniumLa ingeniería es una actividad que transforma elconocimiento en algo práctico.

La imaginación (del latín imaginatĭo-ōnis) es unproceso psicológico superior que permite alindividuo manipular información generadaintrínsecamente con el fin de crear unarepresentación percibida por los sentidos de lamente.odam122020

Concepto de Ciencia de la Ingeniería

“Un buen trabajo de generación de conocimiento,cuando en forma de tésis (“quien y como”),debe serpolémico y motivar el cuestionamiento y la curiosidad, o(“el qué y por que”), para futuros incrementos de verdad,y en forma de documento tecnológico, cuando motiva,incentiva interrogantes e ideas productivas , (“el como ypara que”) y proyectos, (“el cuanto“), de alcancesfuturísticos”.Oscar Dam G. .

(imaginatĭōnis ingenium )

odam122020

CONVIRTIENDOCIENCIAS EN TECNOLOGíA

TÉCNICA (Como)

• Crea

• Construye

• Soluciona

CIENCIA (El “por qué” del que)

•Busca•Revisa•Cuestiona•Identifica•Determina•Analiza•Experimenta•Mide•Conoce•Revela•Escribe•Informa

INGENIERÍA(Para y Uso)

•Selecciona y Aplica•Técnicas•Tecnología•Sistemas•Equipos•Partes•Materiales•Aplicaciones

•Integra•Mejoras•Analogías•Utilidad

•Diseña•Productos•Procesos•Herramientas

TECNOLOGIA (Con que)• Modela• Simula• Mejora

• Reproduceodam122020

LAS FUERZAS DE LA INNOVACIÓN

• IMAGINAR• INSPIRAR

Y • ACTUAR

SIN TENER MIEDO AL FRACASO,ES SOLO MAS EXPERIENCIA

Oscar Dam G.odam122020

NOTA FINAL

La comprensión de estas diferencias entre el enfoque de

los análisis entre la ingeniería y la aplicación de los

principios científicos, nos preparan para construir el

acercamiento entre estas disciplinas para lograr el trabajo

final de un doctorado exitoso, esto será

LA CIENCIA APOYA LOS CONCEPTOS

DE

INGENIERÍA Y TECNOLOGÏA

odam122020

GRACIAS POR SU TIEMPO

GRACIAS POR SU TIEMPO

odam122020