Aborda la modelación, análisis y optimización de sistemas en ciencia, ingeniería, economía y sociedad en general, con un enfoque que combina herramientas matemáticas y computacionales para el estudio de fenómenos con relaciones no lineales, así como el diseño y análisis métodos algorítmicos para optimizar sistemas con múltiples variables. Esta mención cuenta con dos líneas de investigación
Menciones y líneas de investigación
Mención Matemáticas Aplicadas
Esta línea busca comprender y describir el comportamiento de sistemas complejos descritos por relaciones no lineales entre sus componentes, con profundas implicancias tanto en la teoría matemática como en aplicaciones en disciplinas científicas y tecnológicas.
Se centra en el estudio y desarrollo de herramientas dentro del análisis variacional, ecuaciones en derivadas parciales, probabilidades y procesos estocásticos, y el análisis funcional, con el objetivo de describir matemática y numéricamente fenómenos en áreas tales como: la física, mecánica y ciencia de los materiales, sistemas de evolución, diseño óptimo de procesos, biología, economía, y problemas geométricos.
Las principales preguntas que esta línea busca responder conciernen el estudio de existencia y unicidad de soluciones a estos problemas, su regularidad, comportamiento cualitativo, y estabilidad de las mínimas.
Esta línea está enfocada en el desarrollo, análisis y aplicación de algoritmos para resolver problemas complejos de optimización que surgen en aplicaciones en diversos sectores como salud, transporte, finanzas, logística y seguridad, entre otros. Estos problemas incluyen modelos de optimización estocástica, optimización binivel, optimización entera mixta y a gran escala, y otros problemas con estructuras combinatoriales. La combinatoria proporciona las herramientas matemáticas para analizar estructuras discretas, mientras que la optimización busca la mejor solución posible dentro de este espacio o aproximarla.
Los algoritmos de interés abarcan diversas técnicas, desde métodos exactos que garantizan encontrar una solución óptima – que a menudo tienen un costo computacional elevado – hasta algoritmos y heurísticas que buscan soluciones aproximadas en un tiempo razonable.
Línea Análisis No Lineal (NonA)
Línea Algoritmos, Combinatoria, y Optimización (ACO)
Línea Procesos Superficiales y Atmosféricos
Línea Procesos Ígneos y Georrecursos
Mención Geociencias
Se enfoca en el estudio de la dinámica del sistema terrestre, desde procesos superficiales y atmosféricos hasta la actividad volcánica y la formación de recursos geológicos, integrando herramientas como modelamiento, geoquímica y geofísica para abordar desafíos ambientales y naturales. Esta mención cuenta con las siguientes líneas de investigación:
Esta línea se centra en el estudio de los procesos físicos, químicos y biológicos que ocurren en la superficie terrestre y su interacción con la atmósfera. Incluye temáticas como la dinámica del clima y del ciclo hidrológico, la erosión, el transporte y depósito de sedimentos, el comportamiento de contaminantes, peligros geológicos superficiales y la evolución de suelos y ecosistemas actuales y fósiles. También considera el análisis de eventos extremos, cambio climático y calidad del aire. La aproximación es integradora y cuantitativa, utilizando herramientas como modelamiento numérico, geoquímica, geotecnia y análisis estadístico.
Esta línea busca formar investigadoras/es capaces de comprender la complejidad de los sistemas superficiales, evaluar impactos antrópicos y naturales, y proponer soluciones para la gestión sustentable del medio ambiente, con aplicaciones relevantes en gestión hídrica, riesgos naturales, peligros geológicos, ordenamiento territorial y adaptación al cambio global.
Esta línea se enfoca en el estudio de los procesos volcánicos y su relación con la dinámica eruptiva, el peligro volcánico, y la formación de georrecursos. Abarca la génesis, evolución y emplazamiento de magmas, la dinámica de sistemas volcánicos activos e inactivos, y el desarrollo de sistemas hidrotermales asociados. Asimismo, se investigan los procesos de concentración de elementos de interés económico y el potencial geotérmico en distintos contextos tectónicos.
El enfoque combina trabajo de campo, análisis petrográfico, geotécnico, geoquímico e isotópico, técnicas geofísicas, y modelamiento físicoquímico para entender la interacción entre magmas, fluidos y rocas.
Esta línea busca formar investigadoras/es capaces de generar conocimiento fundamental y aplicado, orientado a la exploración sustentable y al manejo responsable del entorno geológico.
Mención Sistemas Complejos
Esta mención se centra en el estudio y la resolución de problemas en sistemas caracterizados por la interacción de múltiples componentes que dan lugar a fenómenos emergentes y dinámicos, en ámbitos como la física, la mecánica, la biotecnología y la biología de sistemas, entre otros. A continuación, se precisan las líneas que sustentan esta mención:
Esta línea busca comprender y utilizar el comportamiento de sistemas físicos complejos, particularmente en aplicaciones de la industria y el medio ambiente. Integra investigación fundamental y aplicada en áreas como: mecánica de fluidos (fenómenos capilares, multifásicos y de interacción fluido estructura); mecánica de sólidos (respuesta de materiales elásticos, adhesión y fractura); medios granulares (comportamiento colectivo de materiales particulados); materiales (uso industrial y caracterización desde componentes estructurales hasta la escala atómica, mediante técnicas avanzadas) y propagación de ondas y vibraciones (caracterización y diagnóstico de materiales).
Asimismo, esta línea combina enfoques experimentales, teóricos y computacionales para desarrollar soluciones innovadoras a desafíos tecnológicos, industriales y ambientales.
Esta línea integra la generación de productos biológicos con aplicaciones hacia el campo de la minería, agroindustria, y acuicultura y salud.
En minería, se trabaja en el diseño de consorcios bacterianos que permiten recuperar elementos de valor (cobre, tierras raras), optimización de energía, reducción de huella de carbono y biorremediación de pasivos ambientales (relaves). En agroindustria, se desarrollan bioestimulantes e inmunoestimulantes que mejoran la salud de cultivos y reducen el uso de agroquímicos. En acuicultura, se generan nanoestructuradas que refuerzan la inmunidad de peces, como estrategia preventiva contra enfermedades infecciosas. En el ámbito de la salud, se investigan las bases moleculares de las enfermedades más prevalentes en la población chilena —como el cáncer— con el objetivo de impulsar la medicina genómica desde la ingeniería.
Esta línea promueve un modelo productivo sostenible, con alto impacto regional, que aprovecha la biodiversidad local y responde a desafíos estratégicos del país en sectores clave.
Línea Física y Mecánica Aplicadas
Línea Biotecnología y Biología de Sistemas
Línea Ingeniería Eléctrica y Computación
Mención Ingeniería Eléctrica y Computación
Se centra en el estudio de sistemas eléctricos, electrónicos y computacionales, abordados tanto desde una perspectiva teórica y metodológica —en áreas como energía, control, robótica, inteligencia artificial y algoritmos— como en su aplicación en diversos campos de la ciencia y la ingeniería. Esta mención cuenta con una (1) línea de investigación:
Esta línea de investigación se centra en el estudio y búsqueda de soluciones para problemas de sistemas eléctricos, electrónica de potencia, aprendizaje de máquinas, sistemas inteligentes, control automático, robótica y automatización, neurociencias. Estos objetivos se lograrán realizando análisis teóricos y experimentales, así como desarrollando herramientas computacionales y nuevas tecnologías.
Esta línea se caracteriza por un rigor basado en modelamiento físico y matemático, así como también la recolección y procesamiento masivo de datos, coherente con las tendencias globales en inteligencia artificial. Asimismo, se caracteriza por el uso de equipamiento de última generación, como novedosos sistemas de almacenamiento y generación eléctrica, sensores distribuidos, cámaras altamente especializadas, plataformas robóticas de terreno, drones, plataformas de cómputos masivos, etc.
Se contempla la realización de estudios y la aplicación de las herramientas y tecnologías desarrolladas en diversas áreas, como energía, minería, agricultura, transporte, salud, industria y servicios, entre otros.
Programa de estudios
El Plan de Estudios del Programa de Doctorado en Ciencias de la Ingeniería tiene una duración de ocho (8) semestres y contempla un total de 240 SCT-Chile. Un semestre se distribuye en 18 semanas y un crédito es equivalente a 27 horas de trabajo.
La asignación de SCT considera docencia directa y trabajo autónomo del estudiantado. Los créditos se distribuyen de la siguiente manera:
- Cursos de habilidades transversales: 21 créditos.
- Cursos específicos por mención: 12 créditos.
- Cursos electivos: 12 créditos.
- Cursos de investigación: 21 créditos.
- Cursos de propuesta de Tesis: 30 créditos.
- Tesis: 144 créditos.
Adicionalmente, el programa doctoral considera la realización de las siguientes actividades como requisito de graduación:
- Una (1) presentación en conferencia de alcance internacional.
- Una (1) publicación de revista WoS aceptada; este requisito podría ser reemplazado por tener la publicación enviada + aceptación del claustro, acorde a criterios definidos por el comité del programa.
- Una (1) publicación para revista WoS escrita, con validación de supervisor/guía de tesis.
Cursos de habilidades transversales: Los cursos de habilidades transversales, de carácter obligatorio, corresponden a un total de 21 SCT y deberán ser cursados por todas/os las/os estudiantes del programa de manera conjunta. Estos espacios formativos están orientados al desarrollo de competencias fundamentales que toda y todo investigador en ciencias de la ingeniería debe poseer, además de fomentar la interacción y el trabajo colaborativo entre estudiantes provenientes de distintos campos científicos.
- Introducción a las Ciencias de la Ingeniería: Presentará las distintas líneas de investigación desarrolladas en el Instituto de Ciencias de la Ingeniería y en este programa doctoral, y se evaluará la aplicación de estas temáticas en el mundo público y privado. Se desarrollará la habilidad de interactuar con un público diverso, con distintos niveles y campos de experticia.
- Comunicación científica en inglés: Desarrollará herramientas para escribir publicaciones científicas y la propia tesis, preparar presentaciones y posters para la difusión y divulgación de la investigación en el idioma inglés. Incluirá comunicación oral y escrita.
- Taller de habilidades transversales I: Desarrollará habilidades para realizar investigación de forma ética, y también de innovación, transferencia, propiedad intelectual y financiamiento.
- Taller de habilidades transversales II: Desarrollará habilidades para la supervisión científica, divulgación científica y vinculación con la comunidad.
Cursos específicos por mención: Actividades curriculares de 12 SCT en total, las cuatro (4) menciones declaradas en la propuesta doctoral tendrán dos (2) cursos específicos:
- Mención Matemáticas Aplicadas: En los cursos Tópicos en Matemáticas Aplicadas I y Tópicos en Matemáticas Aplicadas II se entregarán conocimientos teóricos avanzados en matemáticas aplicadas.
- Mención Geociencias: En los cursos Tópicos en Geociencias I y Tópicos en Geociencias II se entregarán conocimientos teóricos avanzados en Geociencias.
- Mención Sistemas Complejos: En los cursos Tópicos en Sistemas Complejos I y Tópicos en Sistemas Complejos II se entregarán conocimientos teóricos avanzados en sistemas complejos.
- Mención Ingeniería Eléctrica y Computación: En los cursos Tópicos en Ingeniería Eléctrica y Computación I y Tópicos en Ingeniería Eléctrica y Computación II se entregarán conocimientos teóricos avanzados en ingeniería eléctrica y computación.
Cursos electivos: Actividades curriculares de 12 SCT que las/os estudiantes podrán cursar. Se disponen de dos (2) cursos electivos que permitirán profundizar conocimientos y habilidades adaptadas a las necesidades de cada estudiante. La nómina de cursos electivos será distinta para cada mención, pudiendo incluir cursos obligatorios y/o electivos de otros programas de postgrado afines al área de las Ciencias de la Ingeniería.
Cursos de investigación: Cursos organizados en 21 SCT cuya finalidad es que las/os estudiantes realicen cursos transversales para la adquisición de habilidades de investigación.
- Trabajo de investigación I y II: La/el estudiante desarrollará un proyecto de investigación guiada/o por un profesor de su mención.
- Seminario de Investigación: Se espera que las/os estudiantes realicen presentaciones periódicas de sus avances de investigación y puedan interactuar frente a un público diverso.
Cursos de Propuesta de Tesis: Actividades curriculares de 30 SCT organizados en dos (2) para que las/os estudiantes preparen su proyecto de tesis. En el curso Proyecto de Tesis I se comienza la preparación del proyecto, mientras que en el curso Proyecto de Tesis II se concluye esta preparación. Al final de este curso se presenta el estudiante para el Examen de Calificación
Cursos de Tesis: Organizados en 144 SCT, a partir del cuarto semestre del programa las/os estudiantes que hayan aprobado el examen de calificación serán guiadas/os por sus directores de tesis para el desarrollo de una actividad de investigación original, independiente, de alto impacto, novedosa y creativa, que aporte al conocimiento desde un punto de vista científico y tecnológico en Matemáticas Aplicadas, Geociencias, Sistemas Complejos o Ingeniería Eléctrica y Computación.
Actividades de seguimiento: Actividades sin créditos, en que cada candidata/o del Programa contará con un Comité de Seguimiento de Tesis durante el desarrollo de los cursos de Tesis del Plan de Estudios del Programa. El Comité de Seguimiento realizará al menos tres (3) actividades de seguimiento a la/el estudiante durante el Programa.
A partir del quinto semestre las/os estudiantes deberán contar con la aprobación periódica del progreso de tesis a través de las actividades de seguimiento I y II (en el quinto y séptimo semestre) y una entrega de un Avance de Tesis (al inicio del sexto semestre).
En las actividades de seguimiento, además, se podrán identificar errores sistemáticos, problemas de comunicación, resolución de conflictos, o cualquier otra situación que pudiera perjudicar el proceso de tesis y proponer acciones para remediar estos problemas con el menor impacto posible para la progresión curricular de la/el estudiante.
El Examen de Calificación deberá rendirse en el periodo comprendido entre la aprobación del curso Proyecto de Tesis II (correspondiente al tercer semestre) y en un plazo máximo de dos (2) meses posteriores a dicha aprobación. El examen consiste en la defensa del proyecto de tesis y será evaluado por la Comisión de Tesis.
El Examen de Calificación tiene por objetivo evaluar que la/el estudiante:
- Haya adquirido conocimientos avanzados en ciencias de la ingeniería, acordes a su mención y suficientes para realizar el trabajo de tesis propuesto;
- Haya formulado correctamente una propuesta de investigación original en el área de las ciencias de la ingeniería, en una temática correspondiente en la mención a la que pertenezca.
El examen de calificación tendrá cuatro (4) evaluaciones posibles: 1) Aprobada/o; 2) Aprobada/o con correcciones menores; 3) Aprobada/o con correcciones mayores, y; 4) Reprobada/o.
El Trabajo de Tesis corresponderá a una investigación original, independiente, que aporte nuevo conocimiento desde un punto de vista científico y/o tecnológico en la interfaz de las Ciencias de la Ingeniería.
La Tesis podrá ser escrita en español o inglés. La y el candidato a doctor podrá optar por presentar su tesis en i) formato monográfico, o bien ii) en la forma compilada de dos o más artículos originales aceptados que corresponda al desarrollo de su trabajo de tesis, considerando introducción, objetivos, los artículos y conclusiones.
Además, el programa contará con un Comité de Seguimiento de Tesis que tendrá como objetivo realizar la evaluación de las actividades anuales de seguimiento, instancias en la cual la/el estudiante presentará de forma oral y escrita los avances realizados en sus tesis.
La obtención del grado de Doctor/a en Ciencias de la Ingeniería requiere:
- Haber tenido una permanencia mínima de seis (6) semestres en el programa.
- Haber completado el Plan de Estudios del Programa.
- Haber presentado manuscrito de tesis y que haya sido aprobado para la defensa.
- Ser la o el autor principal de al menos 2 artículos científicos enviados a alguna revista de categoría WoS, asociado al tema de su tesis:
- Uno de los artículos debe estar aceptado, o bien contar con la aprobación del Comité de Programa, según se establezca en el reglamento interno del programa.
- El segundo debe contar con la validación de la/el profesor guía de tesis.
- Haber realizado al menos una (1) presentación científica en calidad de primer/a autor/a con referato o comité científico, en una conferencia de alcance internacional.
- Contar con su situación administrativa y financiera al día.
- Haber aprobado su defensa tesis.
La calificación final del Grado de Doctorado será de Aprobado o Reprobado. En caso de Aprobación, la nota final será un 7.0.
Comité del Programa
Becas
