Proyectos

The field of remote sensing is experiencing an unprecedented acceleration. Besides the large public programs such as Sentinel (see e.g. https://sentinel.esa.int/web/sentinel/missions/sentinel-2), private actors are creating fleets of micro-satellites capable of monitoring of the earth with daily revisits. This abundant and cheap data is creating opportunities for developing novel applications for the monitoring of industrial and agricultural activity. The automatic exploitation of this data is bound to specific application domain knowledge, which requires a mastery of advanced techniques such as computer vision and machine learning, as well as expert knowledge in the field of agriculture. To do this, the team must master earth observation satellites, be able to define the adequate mathematical detection theories, and build on a deep knowledge of satellite image processing, while also including expert knowledge in agriculture. This project aims at uniting competences across the fields of computer vision and machine learning, remote sensing to address emerging applications in agronomy. This project will in addition foster the creation of reproducible research by adopting a reproducible research methodology thus contributing the resulting algorithms to the journal Image Processing On-Line (IPOL). The IPOL journal is an initiative to establish a clear and reproducible state-of-the-art in the domain of image processing and computer vision.

The research project "Matrices, Optimization, and Randomness with Applications in Data Science (MORA-DataS)" is composed of research teams from Bolivia, Chile, France, and Peru. This project is funded by the regional program MATH-Amsud in cooperation with UMSA (Bolivia), ANID, CMM (Chile), MEAE (France), and CONCYTEC (Peru). The aim of this project is to study diverse optimization models, deterministic and stochastic, and to investigate various problems in matrix analysis with potential applications in data science. Some of the research topics are computing angles between convex cones, inverse eigenvalue problems, proximal algorithms for symmetric cone optimization, nonlinear second-order cone programming problems, nonsmooth joint chance constrained optimization problems, and Euclidean Jordan algebras for optimization.

Consiste en diversos módulos de baja potencia que pueden configurarse e interconectarse para implementar variadas topologías emergentes de sistemas eléctricos y topologías de conversión como: microrredes, enlaces de alto voltaje en corriente continua (HVDC), convertidores modulares multinivel (MMC), sistemas de baterías (BESS), cargadores rápidos, entre otros. Cada módulo de potencia posee una unidad de control propia coordinada por una unidad central, lo que permite implementar esquemas de control distribuido. Además, la plataforma contempla una etapa de amplificación de potencia trifásica, que permite generar físicamente los voltajes y corrientes de un punto común de acoplamiento con una red eléctrica emulada en tiempo-real. Esto permite estudiar la interacción de la red emulada con los sistemas eléctricos y las topologías de conversión emergentes descritas anteriormente. Por consiguiente, esta plataforma agiliza el prototipado, tanto en hardware de potencia como de control, permitiendo la validación experimental de estrategias de control distribuido que, a diferencia del control centralizado (tradicionalmente utilizado en la academia e industria), presenta ventajas que son de utilidad para mejorar la resiliencia de los sistemas eléctricos, como son: mejor confiabilidad, flexibilidad, escalabilidad, operación plug-and-play y tolerancia a fallas de un solo punto.

This project will consider the design of Stochastic MPC strategies based Computational Intelligence techniques such as fuzzy models and neural networks, but focusing on achieving theoretical properties such as stability and feasibility, increasing computation speed, and can use control policies. This is novel in that these properties are hardly ever obtained when using nonlinear models in SMPC. Additionally, we will aim to systematize the stability and convergence analyses. These developments will be validated on applications such as irrigation systems, climatization systems, microgrids. This is expected to improve the performance of existing control methods for systems with stochastic uncertainty, and enable the design of advanced control systems where the lack of guarantees or slow computation does not permit the implementation of advanced control systems. Additionally, the development of ad-hoc controllers based on SMPC with RL for Electric Vehicle Routing will be tackled in this research. This controller will be tackled following principles particularly selected for this application since stability is not a major concern here because of the finite horizon for every day of operation.

En particular, el proyecto instalará y desarrollará en la región de O’Higgins capacidades humanas avanzadas y fortalecerá la cooperación internacional en temáticas relacionadas con el uso de micro-redes en agricultura. También, se instalará un proyecto piloto de micro-red eléctrica aplicado en cultivos bajo invernadero.

En este proyecto, se busca general nuevas tecnologías que permitan mejorar el manejo de recursos hídricos en la sexta región. Director de línea "Gestión de Riego Intrapredial con Inteligencia Artificial"

Esta Propuesta de Instalación se da en el contexto de una Universidad nueva que se encuentra en pleno periodo de conformación de su planta académica; el Dr. Diego Muñoz Carpintero será el primer experto en el área de control automático del Instituto de Ciencias de la Ingeniería y la Universidad, complementado de este modo la planta docente y de investigación en Ingeniería Eléctrica. La Universidad y el Instituto de Ciencias de la Ingeniería consideran como aspectos centrales de su misión una vocación de excelencia académica y profesional, y de responsabilidad social con un sentido de pertenencia regional. Respecto del último punto, es prioritaria la investigación relevante para las actividades principales de la región, minera y agroindustrial, y en temáticas de relevancia local y global, como energía, sustentabilidad, y en ciencias físicas y matemáticas. La selección del investigador para este concurso cumple todos los criterios de excelencia en investigación, docencia, y de relevancia de su investigación en un contexto regional y global. La propuesta de investigación se centra en temas de electro-movilidad y eficiencia energética. En particular, abordará problemáticas relacionadas con vehículos eléctricos (EVs): ruteo de flotas de EVs para maximización de vida útil de las baterías, control tolerante a fallas de EVs, diseño de estrategias de control de servicios auxiliares brindadas por estaciones de carga de EVs, y el diseño y análisis de estrategias de control y optimización para estos problemas. La investigación en estos temas posee relevancia local por su impacto en sustentabilidad y utilidad para las principales actividades económicas de la región (minería y agroindustrial), y también poseen relevancia global por enmarcarse en las tendencias globales de conversión al uso de energías limpias y eficientes. Finalmente, existen sinergias entre este proyecto de investigación y el perfil del Dr. Muñoz, con otros proyectos y el perfil de otros académicos del Instituto.

Este proyecto busca desarrollar un sistema de control de ruta que optimice costos de operación, minimizando el impacto económico de la degradación de baterías de ion-litio en una flota de vehículos eléctricos.

Esta investigación busca diseñar estrategias de Control Predictivo Robusto y Control Predictivo Estocástico que reduzcan la distancia entre la teoría y la práctica, en particular habilitando el uso de parametrizaciones complejas en los problemas de control óptimo, mediante una reducción en la carga computacional, y eliminando el conservatismo en la imposición de restricciones probabilísticas, para así mejorar el desempeño de los sistemas de control en sistemas reales, tales como sistemas de climatización, micro-redes y ruteo de vehículos eléctricos