Presentación
Esta línea está enfocada en el estudio de sistemas dinámicos de diversa naturaleza mediante técnicas de modelado, caracterización y estudio de sus propiedades, con el objetivo de desarrollar aplicaciones en las áreas médica, robótica, mecatrónica, física, telemática, entre otras, utilizando técnicas basadas en procesamiento lineal y no lineal, inteligencia artificial, tecnologías de la información, estimación y optimización de procesos así como el análisis de los sistemas considerando la complejidad inherente.
Justificación
Esta línea de Investigación aborda el estudio de sistemas compuestos por múltiples elementos que interactúan en forma compleja y cuya salida no es fácil de evaluar. El interés se centra en el análisis y modelado de estos sistemas con aplicaciones a medicina, mecatrónica y sistemas telemáticos. Durante los últimos años han sido desarrolladas diversas metodologías para el estudio de sistemas desde el ámbito científico básico, y ver a los sistemas como un espacio donde convergen áreas del conocimiento tales como la computación, procesamiento, mecatrónica, medicina, biología y matemáticas, informática,
electrónica, cómputo móvil y comunicaciones requiere una mayor integración de conocimientos de éstas y otras áreas para una apropiada descripción y modelado de los fenómenos. En el caso de la presente línea, existe el interés en el desarrollo de estudios en áreas de tecnología avanzada que aporten a la ciencia aplicada donde se contemplan aplicaciones en sistemas mecatrónicos, biomédicos y telemáticos.
Particularmente, las áreas de interés comprenden el análisis y modelado de información asociada a sistemas donde se integran subsistemas mecatrónicos, de comunicación, de procesamiento y subsistemas virtuales, los cuales requieren procesamiento en línea para monitoreo o control o un seguimiento prolongado con un alto costo computacional para su modelado y comprensión. Las tecnologías avanzadas en el campo de la electrónica, computación y control están en constante actualización y cada vez es más difícil delimitar sus campos de acción, por lo que se requiere formar capital humano que tenga la habilidad de desarrollar e implementar técnicas avanzadas de procesamiento, transmisión, control, instrumentación y modelado, así como saber utilizar las nuevas tecnologías en comunicaciones, electrónica y en software para poder aportar en forma integral nuevos conocimientos en proyectos de aplicación específica, eficientes e innovadores, aportando soluciones sustentables a las crecientes necesidades de la sociedad sin provocar un agotamiento o degradación de los recursos energéticos del planeta y ampliando el beneficio en la sociedad.
Objetivo General
La línea tiene como objetivo principal la formación de recursos humanos, especializados a través de la investigación, capaces de participar en grupos multidisciplinarios avocados a la solución de problemas científicos y tecnológicos con metodologías de vanguardia que permitan generar nuevo conocimiento y desarrollos tecnológicos relacionados con la ciencia aplicada a los sistemas dinámicos complejos.
Objetivos específicos
- Consolidar especialistas con la capacidad de proponer nuevas estrategias para resolver problemas vinculados a sistemas dinámicos complejos.
- Aplicar el conocimiento científico de frontera en área de análisis lineal, no lineal, así como de la teoría de sistemas complejos en el procesamiento de la información.
- Desarrollar modelos y metodologías de las tecnologías de información que consideren el origen, cantidad de información y aplicación y optimicen los procesos de transmisión, procesamiento y uso en los sistemas dinámicos.
- Analizar, modelar, diseñar e implementar sistemas mecatrónicos y robóticos con aplicaciones en los sectores biomédico, energético, de servicio, entre otros.
- Aplicar el diseño y optimización dentro del modelado y control de sistemas robóticos, biomédicos, telemáticos y mecatrónicos.
- Desarrollar sistemas de análisis de información utilizando técnicas de inteligencia artificial, soft-computing, deep learning y BigData para resolver problemas vinculados a los sectores productivos y de servicios.
Campos del conocimiento
Sistemas complejos
- Sistemas complejos con aplicaciones a la Física, Informática, Biología, Medicina, Ciencias Sociales, Economía y optimización de procesos energéticos, entre otras.
- Estructura, organización y dinámica en diversos entornos que van desde los sistemas vivos, ciencias terrestres y dinámica social.
- Sistemas de análisis con redes complejas aplicadas a la Psicología, Neurociencias, Lingüística, entre otras.
Sistemas Robóticos y Mecatrónicos
- Identificación y control de interfaces hápticas.
- Diseño y control de sistemas robóticos y mecatrónicos con aplicaciones en ingeniería.
- Implementación de sistemas robóticos autónomos.
- Control de sistemas sub-actuados.
- Modelado y control inteligente de sistemas.
- Métodos y algoritmos para optimización de sistemas.
- Sistemas de generación y captación de energía.
Sistemas inteligentes
- Sistemas con la capacidad de coadyuvar en el ámbito biomédico o biónico, basado en un enfoque interdisciplinario.
- Aplicación de técnicas de inteligencia artificial, soft-computing, deep-learning y Big Data para resolución de problemas de ingeniería multidisciplinaria.
- Sistemas enfocados en la adecuación y tratamiento de imágenes provenientes de sistemas de sensores con tecnología avanzada.
- Sistemas de monitoreo y análisis inteligente de información multidimensional en el área de salud, movilidad, seguridad e interacción humana.
- Modelado y análisis de sistemas de transmisión, gestión y optimización de sistemas telemáticos.
- Análisis de sistemas complejos con técnicas paramétricas, no paramétricas y metaheurísticas.
Líneas de trabajo y/o generación de conocimiento
Estructura y organización de sistemas complejos
- Evaluación de complejidad en señales físicas y fisiológicas.
- Análisis de las propiedades de organización, funcionamiento y optimización de convertidores de energía.
- Análisis y modelado de sistemas dinámicos mediante la aplicación de técnicas lineales, no lineales y metaheurísticas con aplicaciones a medicina, telemática, sistemas físicos y sociales.
Diseño, estimación y control de sistemas robóticos y mecatrónicos
◦ Identificación y control para interfaces hombre máquina.
◦ Identificación y control de la interacción del usuario con los ambientes virtuales a través de las interfaces hápticas.
◦ Diseño e implementación de sistemas robótico-autónomos, sistemas subactuados, y robótica móvil.
◦ Desarrollo de métodos y algoritmos para la optimización de sistemas robóticos y mecatrónicos.
◦ Sistemas de generación y captación de energía.
Diseño, análisis e implementación de sistemas Inteligentes
◦ Diseño de sistemas inteligentes de procesamiento de señal y control en el área prevención y atención médica.
◦ Modelado de sistemas inteligentes para el manejo y análisis de información.
◦ Procesamiento de información de series de tiempo físicas y biológicas.
◦ Diseño de sistemas de análisis multidimensional con técnicas lineales y no lineales.
◦ Modelado de sistemas complejos mediante técnicas para señales estocásticas.
◦ Análisis, diseño y desarrollo de sistemas con aplicaciones en telemática, biomédica y biónica.
◦ Modelado y análisis de información a gran escala utilizando cómputo en la nube y móvil.
◦ Modelado para analizar la generación, transmisión, consumo de energía en sistemas telemáticos y redes de sensores.
Relación unidades de aprendizaje vigentes asociadas a la LGAC
A continuación, se presenta la relación de Unidades de Aprendizaje asociadas a la línea:
Matemáticas Avanzadas
Métodos de la Física Matemática
Procesamiento de Imágenes y Señales Multidimensionales
Procesamiento Digital de Señales
Microprocesadores y Dispositivos en Tiempo Real
Estancia Industrial
Control Servovisual de Sistemas Mecatrónicos
Programación Avanzada en Tiempo Real
Control de Robots
Métodos Algebraicos para el Análisis de Robots
Fundamentos de Bioinstrumentación
Tópicos Selectos de Estadística
Análisis de Sistemas de Control no Lineal
Análisis de Sistemas de Control Lineal
Mecánica Clásica
Reconocimiento de Patrones
Tópicos Selectos de Procesamiento de Señales Biológicas
Teoría de Antenas
Tópicos Selectos en Comunicaciones
Aplicaciones de Computo en la Nube
Aplicaciones para IoT y Big Data
Diseño de Aplicaciones en Dispositivos Móviles
Minería de Datos Estructurados y no Estructurados
Infraestructura asociada a la línea
- Laboratorio de Sistemas Complejos
- Laboratorio de Investigación en Física Experimental
- Laboratorio de Robótica Avanzada
- Laboratorio de Sistemas Dinámicos Aplicados
- Laboratorio Institucional de Robótica y Mecatrónica de la Red de Expertos en Robótica y Mecatrónica
- Laboratorio de Instrumentación y Procesamiento de Señales
- Laboratorio de Mecatrónica de Servicio: Terrestre y Aérea
- Laboratorio de Cómputo móvil