RESUMEN Objetivo: Elaborar un modelo matemático compuesto de incidencia, mortalidad y prevalencia de cada una de las enfermedades más prevalentes en México -úlcera, hipertensión arterial, diabetes mellitus tipo 2 y obesidad- para una predicción más precisa acerca de los medicamentos que se van a utilizar en años futuros. Este modelo está basado en las teorías de Markov, Montecarlo, econometría y proyección financiera. Materiales y métodos: Se empleó un diseño de investigación que utilizó un modelo matemático predictivo basado en modelos econométricos y financieros, como Markov y Montecarlo. Se simuló una población de 20 000 personas para llevar a cabo el análisis en Excel, donde, a través de diez ciclos de simulación, los individuos pasaban a los estados de sano, enfermo y fallecido; se incluyeron los porcentajes previamente investigados sobre incidencia, mortalidad y prevalencia. Resultados: Se utilizó Excel para crear cuadros de transición con probabilidades basadas en datos de enfermedades comunes en México. Se consideraron los estados "sano-fallecido", "sano-enfermo" y "sano-sano". La transición "enfermo-fallecido" se calculó con la mortalidad específica de la enfermedad y la mortalidad general. En el segundo ciclo de la enfermedad, se observó que el costo del tratamiento anual para úlceras, gastritis y duodenitis fue de 285 120 pesos; para hipertensión arterial, 3 525 120; para diabetes tipo 2, 35 490, y para obesidad, 752 000. Se notó un aumento del presupuesto necesario para cada enfermedad, pues no se está agregando nueva población sana en estas transiciones. Conclusiones: El uso de un modelo matemático basado en epidemiología en combinación con el método histórico podría mejorar la precisión al distribuir el presupuesto para los medicamentos. Países como España, Panamá y Perú utilizan métodos combinados de ajuste histórico con morbilidad. Se necesita contar con mejores estadísticas actualizadas y confiables para maximizar el aprovechamiento de los recursos económicos del gobierno destinados a la salud.

ABSTRACT Objective: To develop a mathematical model that incorporates the mortality, incidence and prevalence of Mexico’s most common diseases-ulcer, hypertension, type 2 diabetes mellitus and obesity-in order to improve the accuracy of future medication demand predictions. The model utilizes Markov chains, Monte Carlo simulations, econometric methods and financial projections. Materials and methods: A research design was employed using a predictive mathematical model based on econometric and financial approaches, such as Markov chains and Monte Carlo simulations. A simulated population of 20,000 individuals was analyzed over 10 simulation cycles in Excel, where individuals transitioned between the healthy, sick and deceased states. The model included previously researched rates of mortality, incidence and prevalence. Results: Transition tables with probabilities, based on Mexico's most common diseases, were generated in Excel. The considered states included "healthy-deceased," "healthy-sick" and "healthy-healthy." The "sick-deceased" transition was calculated using both disease-specific and overall mortality rates. In the second disease cycle, the annual treatment costs were as follows: 285,120 pesos for ulcer, gastritis and duodenitis; 3,525,120 pesos for hypertension; 35,490 pesos for type 2 diabetes; and 752,000 pesos for obesity. An increase in the required budget for each disease was observed since no new healthy population was added during these transitions. Conclusions: Applying a mathematical model based on epidemiological data, combined with the historical method, could improve the accuracy of pharmaceutical budget allocation. Countries such as Spain, Panama and Peru use methods that combine historical adjustments with morbidity data. More accurate, up-to-date and reliable statistics are needed to optimize the government’s financial resources for health.

Resumen Introducción: La dosimetría se utiliza para garantizar la igualdad entre la dosis prescrita y administrada en tratamientos de radioterapia; sin embargo, realizarla de manera experimental en braquiterapia se vuelve complejo, debido al alto gradiente de dosis cerca de la fuente. Así, se recomienda la simulación de Monte Carlo para satisfacer esta demanda. Objetivo: Analizar la respuesta de dos códigos Monte Carlo: PENetration and Energy LOss of Positrons and Electrons (PENELOPE) y TOol for PArticle Simulation (TOPAS). Método: Se analizó la respuesta dosimétrica de dos escenarios, braquiterapia y teleterapia, cuando la irradiación ocurrió en tres materiales diferentes: Agua líquida, agua sólida y perspex. Para ello, las simulaciones se realizaron siguiendo los mismos parámetros en ambos códigos, manteniendo 5x10 n (8) partículas simuladas en un objeto simulador de 30 cm de lado. En el escenario de teleterapia, se simularon fotones y electrones y en el escenario de braquiterapia una fuente de paladio-103. Resultados: A través del análisis de los perfiles de dosis en profundidad para teleterapia, se validó los dos códigos, ya que ambos obtuvieron comportamientos acordes a los valores experimentales. En relación al escenario de braquiterapia, las curvas obtuvieron respuestas similares, con una variación puntual de 4 p.p. Finalmente, los sistemas de simulación demostraron ser análogos entre las curvas para cambiar el material de composición del objeto simulador, con la mayor variación de 4 p.p. y 15 p.p. para teleterapia y braquiterapia, respectivamente. Conclusión: Por tanto, los códigos de simulación estudiados se presentan como herramientas prometedoras para la realización de dosimetría.

Abstract Introduction: Dosimetry is used to ensure equality between the prescribed and delivered dose in radiotherapy treatments. However, performing it experimentally in brachytherapy becomes complex due to the high dose gradient near the source. Thus, Monte Carlo simulation is recommended to meet this demand. Objective: To analyze the response of two Monte Carlo codes: PENetration and Energy LOss of Positrons and Electrons (PENELOPE) and TOol for PArticle Simulation (TOPAS). Method: The dosimetric response of two scenarios, brachytherapy and teletherapy, was analyzed when irradiation occurred in three different materials: liquid water, solid water and perspex. Therefore, the simulations were performed following the same parameters in both codes, maintaining 5x108 simulated particles in a 30 cm side phantom. In the teletherapy scenario, photons and electrons were simulated and in the brachytherapy scenario, a palladium-103 source. Results: Through the analysis of the in-depth dose profiles for teletherapy, it was possible to validate the two codes, since both obtained behaviors in agreement with experimental values. Regarding the brachytherapy scenario, the curves obtained similar responses, with a punctual variation of 4 p.p. in relation to the literature. Finally, the simulation systems showed analogous between the curves for the change in the composition material of the phantom, having the largest variation of 4 p.p. and 15 p.p. for teletherapy and brachytherapy, respectively. Conclusion: Therefore, the simulation codes studied present themselves as promising tools for performing dosimetry.

RESUMEN Antecedentes. En México, la pesquería de pargos del Golfo de México contribuye con el 30% de las capturas nacionales de este recurso a través de una pesquería multiespecífica en la que, el huachinango Lutjanus campechanus (Poey, 1890), la rubia Ocyurus chrysurus (Bloch, 1791) y la villajaiba Lutjanus synagris (Linnaeus, 1758) son las principales especies objetivo. Objetivos. Con el fin de evaluar el estado de las poblaciones de las tres principales especies de pargos y calcular puntos de referencia para el manejo de estas pesquerías en el Golfo de México. Métodos. Se utilizaron registros históricos de desembarques en la aplicación del método Monte Carlo (C-MSY). Los puntos de referencia estimados incluyeron: Captura al Máximo Rendimiento Sostenible (MSY), biomasa asociada al MSY (BMSY ) y Mortalidad por Pesca asociada al MSY (FMSY ). Resultados. Los valores más probables de la máxima tasa intrínseca de crecimiento poblacional (r) y capacidad de carga de cada población (k) obtenidos por el método C-MSY fueron, para L. campechanus 0.56 y 35,109 t; para O. chrysurus 0.56 y 13,814 t; y para L. synagris 0.55 y 1,932 t. Los valores de MSY encontrados fueron de 4,964 t, 1,953 t y 269 t respectivamente, mientras que los valores de BMSY fueron 17,554 t, 6,907 t y 966 t respectivamente. Finalmente, los valores de FMSY fueron de 0.28 para L. campechanus y O. chrysurus, y 0.27 para L. synagris. Conclusiones. Este estudio muestra que solo la población de L. synagris se encuentra sobrepescada, mientras que la población de O. chrysurus es la única experimentando sobrepesca. Con el fin de mantener la población de L. campechanus en niveles saludables, se recomienda una captura total anual permisible (TAC) de 4,467 t. Para reducir la sobrepesca y mantener la población de O. chrysurus en niveles saludables, se recomienda una TAC de 1,562 t. Finalmente, para reconstruir la población de L. synagris y prevenir su sobrepesca, se recomienda una TAC de 215 t.

ABSTRACT Background. In Mexico, the Gulf of Mexico snapper’s fishery contributes 30% of the national snapper landings through a multi-species fishery where red Lutjanus campechanus (Poey, 1890), yellowtail Ocyurus chrysurus (Bloch, 1791) and lane Lutjanus synagris (Linnaeus, 1758) are the main target species. Goals. To evaluate the stock status of the three main species and to calculate reference points: Catch at Maximum Sustainable Yield (MSY), Biomass associated with MSY (BMSY ) and Fishing Mortality associated with MSY (FMSY ) for the management of these fisheries in the Gulf of Mexico. Historical official landings records were used in the application of the Monte Carlo method C-MSY. Results. The most probable maximum intrinsic rate of population increase (r) and carrying capacity of environment population (k) values for the C-MSY method were for L. campechanus 0.56 and 35,109 t, for O. chrysurus 0.56 and 13,814 t; and for L. synagris 0.55 and 1,932 t. MSY values found were 4,964 t, 1,953 t and 269 t respectively. BMSY values were 17,554 t, 6,907 t and 966 t respectively. FMSY values were 0.28 for L. campechanus and O. chrysurus, and 0.27 for L. synagris. Conclusions. This study shows that only the L. synagris stock is overfished, while O. chrysurus is the only stock experiencing overfishing. To maintain the L. campechanus stock at healthy levels we recommend a total allowable catch (TAC) of 4,467 t per year. To reduce overfishing and maintain the O. chrysurus stock at healthy levels we recommend a TAC of 1,562 t. Finally, to rebuild the L. synagris stock and prevent overfishing, we recommend a TAC of 215 t.

RESUMEN Introducción: La clasificación clínica, etiológica, anatómica y fisiopatológica (CEAP) estandariza las manifestaciones de la enfermedad venosa de miembros inferiores. Objetivo: Investigar la asociación entre los sistemas venosos insuficientes y la clasificación clínica del CEAP. Método: Se realizó una investigación tipo cuantitativa, transversal, con diseño analítico, correlacional. El muestreo es no probabilístico por conveniencia. El tamaño de muestra fue136 miembros inferiores de 71 pacientes. Se utilizó las pruebas estadísticas de Chi-cuadrado, Monte Carlo y Odd ratio (OR) con intervalos de confianza del 95 %, mediante regresión logística bivariada (p<0,05). Resultados: El 71,8 % fue femenino con edad media de 66,1. El sistema venoso insuficiente más frecuente fue el superficial: 61,7 %. El 100% de las venas safenas mayores (VSM) dilatadas tenían insuficiencia. La clase clínica CEAP más frecuente fue la C2: 44,9 %; el 35,1 % de C1 (telangiectasia) tenían un sistema venoso insuficiente; el 50 % de C2, insuficiencia de la VSM (p=0,227). Hubo una asociación entre la insuficiencia de los sistemas venosos superficial y profundo y la clasificación clínica del CEAP (p=<0,001). El sistema venoso profundo estuvo asociado a la enfermedad venosa crónica de miembros inferiores grave OR (6,04) con IC95 % (1,02-35,73) y p=0,047. Conclusiones: Se evidenció una asociación entre la insuficiencia de los sistemas venosos superficial y profundo con la clasificación clínica del CEAP. Un tercio de los miembros inferiores con C1 (telangiectasias) tenían un sistema venoso insuficiente.

ABSTRACT Introduction: The clinical, etiological, anatomical and pathophysiological classification (CEAP) standardizes the manifestations of lower limb venous disease. Objetive: To investigate the association between insufficient venous systems and the clinical classification of CEAP. Method: A quantitative, cross-sectional, analytical, correlational design was carried out. Non-probability sampling for convenience. Sample size was 136 lower limbs from 71 patients. Chi-square, Monte Carlo and Odd ratio (OR) statistical tests were used with 95% confidence intervals through bivariate logistic regression (p<0.05). Results: 71.8% were female, average age of 66.1. The most frequent insufficient venous system was the superficial one (61.7%). 100% of the dilated great saphenous veins (GSV) had insufficiency. The most frequent CEAP clinical class was C2: 44.9%); 35.1% of C1 (telangiectasia) had an insufficient venous system and 50% of C2 had GSV insufficiency (p=0.227). There was an association between insufficiency of the superficial and deep venous systems and the CEAP clinical classification (p=<0.001). The deep venous system was associated with severe chronic venous disease of the lower limbs OR (6.04) with 95% CI (1.02-35.73) and p=0.047. Conclusions: An association was evident between the insufficiency of the superficial and deep venous systems with the clinical classification of CEAP. One third of lower limbs with C1 (telangiectasias) had an insufficient venous system.

A equação de Schrödinger foi um marco no desenvolvimento da Mecânica Quântica, e continua sendo até hoje imprescindível no estudo de sistemas não-relativísticos. Livros-texto de Mecânica Quântica geralmente abordam problemas em que é possível encontrar expressões analíticas para as autoenergias e autoestados do sistema. No entanto, existem inúmeros sistemas físicos de interesse para os quais não conhecemos soluções analíticas. Assim, métodos numéricos mostram-se essenciais para complementar as abordagens analíticas. Nesse trabalho, apresentamos métodos numéricos para a solução de problemas de Mecânica Quântica. Começamos discutindo aspectos da teoria, os quais usamos para motivar as diferentes abordagens numéricas. Em seguida, introduzimos a discretização e a adimensionalização dos problemas, visando empregá-las nas simulações numéricas. Apresentamos os métodos da tentativa, do encontro, matricial e variacional de Monte Carlo. Aplicamos os métodos em diferentes sistemas físicos e discutimos as vantagens e desvantagens de cada um deles. Esperamos que os alunos sejam capazes de reproduzir os resultados apresentados e estendê-los para as suas aplicações de interesse. nãorelativísticos. nãorelativísticos relativísticos. relativísticos não-relativísticos Livrostexto Livros texto sistema entanto Assim mostramse mostram se trabalho teoria numéricas seguida empregálas empregá las tentativa encontro Carlo deles estendêlos estendê los

Schrödinger’s equation was a milestone in the development of Quantum Mechanics and continues to be essential in the study of non-relativistic systems to this day. Quantum Mechanics textbooks generally address problems in which it is possible to find analytical expressions for the eigenenergies and eigenstates of the system. However, we do not know analytical solutions for numerous physical systems of interest. Thus, numerical methods are essential to complement analytical approaches. In this work, we present numerical methods for solving Quantum Mechanics problems. We begin by discussing aspects of the theory we use to motivate the different numerical approaches. Next, we introduce discretization and dimensionless approaches, aiming to use them in numerical simulations. We present the shooting, matching, matrix and variational Monte Carlo methods. We apply the techniques to different physical systems and discuss the advantages and disadvantages of each one. We hope students can reproduce the results presented and extend them to their applications of interest. Schrödingers Schrödinger s nonrelativistic non relativistic day system However interest Thus approaches work Next simulations shooting matching one

Resumo Objetivo analisar a tendência de mortalidade por causas externas em pessoas idosas no Brasil no intervalo temporal entre os anos 2000 e 2022 e identificar o perfil sociodemográfico de mortalidade. Método estudo ecológico de série temporal utilizando dados secundários, envolvendo a mortalidade em pessoas idosas por causas externas no Brasil, no período de 2000 a 2022. Os dados foram coletados a partir das bases de dados do Departamento de Informática do Sistema Único de Saúde, das estimativas da população residente e de dados populacionais censitários disponibilizados pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. A frequência absoluta e relativa dos dados foi analisada a partir do software Excel 2010. As análises das tendências das taxas de mortalidade e regressão linear segmentada foram realizadas por meio do Joinpoint, com significância estatística avaliada por meio do teste de Monte Carl Resultados No período investigado, foram identificados 572.608 óbitos por causas externas em pessoas idosas com 60 anos ou mais. Em relação ao comportamento da mortalidade por causas externas em pessoas idosas, observou-se tendência de aumento nas taxas de mortalidade na maior parte do período estudado (2000 a 2013) com uma variação percentual anual (VPA: 1,86; IC95%: 1,5–2,2). Conclusão os resultados indicam uma tendência de crescimento da mortalidade de pessoas idosas por causas externas, refletindo a necessidade de priorização de políticas públicas que intervenham sobre esse evento. 200 202 secundários Saúde Estatística 2010 Joinpoint investigado 572608 572 608 572.60 6 mais observouse observou se (200 2013 VPA (VPA 1,86 186 1 86 IC95% IC95 IC 1,5–2,2. 1522 1,5–2,2 . 5 2 1,5–2,2) evento 20 201 57260 57 572.6 (20 1,8 18 8 IC9 152 1,5–2, 5726 572. (2 1, 15 1,5–2 ( 1,5– 1,5

Abstract Objective To analyze the trend of mortality due to external causes in older adults in Brazil within the temporal interval spanning from 2000 to 2022 and to identify the sociodemographic profile of mortality. Method Ecological time-series study utilizing secondary data, encompassing mortality in older adults due to external causes in Brazil, spanning the period from 2000 to 2022. The data were collected from the databases of the Department of Informatics of the Unified Health System, population estimates, and census population data provided by the Brazilian Institute of Geography and Statistics. The absolute and relative frequency of the data were analyzed using Microsoft Excel 2010 software. The analysis of trends in mortality rates and segmented linear regression was conducted using Joinpoint, with statistical significance assessed through the Monte Carlo test. Results During the investigated period, 572,608 deaths due to external causes were identified in individuals aged 60 years or older. Regarding the mortality pattern due to external causes in older adults, an increasing trend in mortality rates was observed for the majority of the studied period (2000 to 2013) with an annual percent change (APC) of 1.86 (95% CI: 1.5–2.2). Conclusion The results indicate a growing trend in mortality among older individuals due to external causes, highlighting the need for prioritizing public policies that address this issue. 200 202 timeseries time series System estimates Statistics 201 software Joinpoint test 572608 572 608 572,60 6 (200 2013 APC (APC 186 1 86 1.8 95% 95 (95 CI 1.5–2.2. 1522 1.5–2.2 . 5 2 1.5–2.2) issue 20 57260 57 572,6 (20 18 8 1. 9 (9 152 1.5–2. 5726 572, (2 ( 15 1.5–2 1.5– 1.5

Resumo A confiabilidade de pilares de concreto armado (CA) em situação de incêndio é investigada neste artigo combinando os Métodos Geral, de Equilíbrio e da Isoterma a 500 ° C. O Método de Monte Carlo (MC) e o Método de Confiabilidade de Primeira Ordem (FORM) são usados em um estudo paramétrico sobre a segurança das colunas. Os pilares em situação de flexo-compressão oblíqua são analisados por um algoritmo que considera as não linearidades físicas e geométricas. As cargas permanentes e acidentais, resistências do material aço e concreto, geometria da seção, erro de modelo e temperatura estão entre as variáveis aleatórias levadas em consideração. Os resultados indicam que o aumento do cobrimento pode reduzir drasticamente a probabilidade de falha final. CA (CA Geral 50 C MC (MC FORM (FORM colunas flexocompressão flexo compressão geométricas acidentais seção consideração final 5

Abstract The reliability of reinforced concrete (RC) columns in a fire situation is investigated in this paper by combining the General, Equilibrium, and Isotherm at 500 ° C Methods. The well-known Monte Carlo (MC) and the First Order Reliability Method (FORM) are used in a parametric study for the column’s safety. The columns, in a biaxial bending-compression situations, are analyzed by an algorithm that takes into consideration physical and geometric nonlinearities. The dead and live load actions, steel and concrete material strengths, section geometry, model error, and temperature are among the random variables taken into consideration. The findings indicate that increasing the cover can dramatically reduce the probability of failure. RC (RC General Equilibrium 50 Methods wellknown well known MC (MC FORM (FORM column s safety bendingcompression bending compression situations nonlinearities actions strengths geometry error failure 5

Abstract Vehicular traffic is pointed out as a major source of urban noise pollution today. In this paper, we evaluated the precision of a new probabilistic model for urban traffic noise analyses. The proposed model adopts real sound signals and the Monte Carlo method in simulations. Probability distributions of traffic variables were obtained in-situ on two urban roads. The acoustic signals and corresponding energies of single pass-by of vehicles were obtained usingsound signal recordings on test tracks under free-field condition. The model simulates vehicular traffic noise on urban roads in free or in trafficlight controlled flow and considers the influence of bus stops.The proposed model calculates different acoustic descriptors, such as Statistical sound levels (LA10 and LA90), Equivalent continuous sound level (LAeq), Trafficnoise index (TNI) and Noise pollution level (LNP). Furthermore, it allowsthe listening of simulated noise. The experimental results indicate that theproposed model is reliable and accurate for vehicular traffic noise prediction.

Resumo O tráfego veicular é apontado como uma importante fonte de poluição sonora urbana nos dias de hoje. Neste artigo, foi avaliada a precisão de um novo modelo probabilístico para análises de ruído do tráfego urbano. O modelo proposto adota sinais sonoros reais e o método Monte Carlo nas simulações. As distribuições de probabilidade das variáveis de tráfego foram obtidas in-situ em duas ruas urbanas. Os sinais acústicos e as energias correspondentes das passagens individuais de veículos foram obtidos usando gravações de sinais sonoros em pistas de teste sob condições de campo livre. O modelo simula o ruído do tráfego veicular em ruas urbanas com fluxo livre ou fluxo controlado por semáforos, e considera a influência das paradas de ônibus. O modelo proposto calcula diferentes descritores acústicos, tais como, Níveis sonoros estatísticos(L A10 e L A90 ), Nível sonoro contínuo equivalente (L Aeq ), Índice de ruído de tráfego (TNI) e Nível de poluição sonora (L NP ). Além disso, o modelo permite a escuta de ruídos simulados. Os resultados experimentais indicam que o modelo proposto é confiável e preciso para a previsão de ruído do tráfego veicular.

Resumen Contexto: En los últimos años, gracias a los avances tecnológicos en instrumentación y procesamiento digital de señales, los métodos no invasivos para la detección de daños estructurales se han vuelto cada vez más importantes. Las técnicas de monitoreo de salud estructural (SHM) basadas en vibraciones permiten identificar la presencia y ubicación del daño a partir de cambios permanentes en las frecuencias fundamentales de las señales. Un método empleado con éxito para la detección de daño es la descomposición modal empírica (EMD). Otro método menos utilizado en este campo de estudio es el análisis singular espectral (SSA). En este artículo se describen ambos métodos y se realiza un estudio de simulación para compararlos e identificar cuál es más efectivo en la detección del daño estructural. Métodos: Se aplicaron los métodos de un estudio de referencia conocido como benchmark SHM problema para facilitar la comparación. Para evaluar la efectividad de ambos métodos, se empleó la simulación Monte Carlo. Para controlar el ruido aleatorio y otros factores inherentes a la simulación, se repitió el procedimiento 1.000 veces para cada tipo de daño. Resultados: En el caso de daño severo, ambos métodos mostraron un buen desempeño. Sin embargo, cuando el daño fue leve, los cambios en la frecuencia fundamental no fueron aparentes. Sin embargo, se observó un cambio significativo en el nivel de amplitud. En este caso, el método SSA obtuvo los mejores resultados. Conclusiones: Los métodos EMD y SSA, junto con el filtro de paso alto, detectaron daños severos cuando los registros de aceleración tenían poco o ningún ruido. Cuando los registros de aceleración estaban contaminados con ruido, la probabilidad de que el EMD detectara el daño disminuyó drásticamente. Una de las ventajas del SSA sobre el EMD es que, para patrones de daño moderado o leve, el primero no requiere filtros ni el uso de la transformada Hilbert-Huang para detectar el daño. En general, se encontró que el SSA es más efectivo para la detección de daño.

Abstract Context: In recent years, thanks to technological advances in instrumentation and digital signal processing, noninvasive methods to detect structural damage have become increasingly important. Vibration-based structural health monitoring (SHM) techniques allow detecting the presence and location of damage from permanente changes in the fundamental frequencies of signals. A successfully employed method for damage detection is empirical mode decomposition (EMD). Another method, less used in this field of study, is singular spectral analysis (SSA). This paper describes both methods and presents a simulation study aimed at comparing them and identifying which one is more effective in detecting structural damage. Method: The methods of a reference study known as benchmark SHM were applied to facilitate the comparison. To evaluate the effectiveness of both methods, Monte Carlo simulation was employed. To control the random noise and other factors inherent to the simulation, the procedure was repeated 1.000 times for each type of damage. Results: In the case of severe damage, both methods showed a good performance. However, when the damage was slight, the changes in the fundamental frequency were not apparent. However, a significant change in the amplitude level was observed. In this case, SSA obtained the best results. Conclusions: The EMD and SSA methods, together with high-pass filtering, detected severe damage when the acceleration records had low or no noise. When the acceleration records were contaminated with noise, the likelihood of EMD detecting the damage decreased dramatically. One of the advantages of SSA over EMD is that, for moderate or mild damage patterns, the former does not require filters or the use of the Hilbert-Huang transform to detect damage. In general, it was found that SSA was more effective in detecting damage.

Resumen Este trabajo introduce un nuevo modelo probabilístico de cuatro parámetros llamado distribución Weibull Nadarajah-Haghighi. Este modelo es obtenido mediante la inserción de la distribución Nadarajah-Haghighi en la familia Weibull-G. Un punto destacado de esta nueva propuesta son sus formas en la función de hazard: constante, creciente, decreciente, bañera y bañera invertida, que son las más importantes en el análisis de supervivencia. En este trabajo también se exploran algunas propiedades estructurales del modelo, como la función cuantil, los momentos ordinarios e incompletos, las desviaciones medias, las curvas de Bonferroni y Lorenz y la entropía de Rényi. Para la estimación de los parámetros, se utiliza el método de máxima verosimilitud. Además, un estudio de simulación de Monte Carlo se realiza para examinar el desempeño de las estimaciones. La utilidad de la nueva distribución se ilustra a través del ajuste en dos conjuntos de datos reales. El nuevo modelo muestra mejores ajustes que algunas distribuciones consideradas canónicas en análisis de supervivencia.

Abstract We introduce a four-parameter model called the Weibull Nadarajah-Haghighi distribution. It is obtained by inserting the Nadarajah-Haghighi distribution in the Weibull-G family. The proposed distribution can produce constant, increasing, decreasing, bathtub, and upside down-bathtub hazard rate shapes, which are the most important in lifetime analysis. We explore some structural properties, including the quantile function, ordinary and incomplete moments, mean deviations, Bonferroni and Lorenz curves, and Rényi entropy. The maximum likelihood method is used to estimate the model parameters. A simulation study is formed to examine the precision of the estimates. The usefulness of the new distribution is illustrated through two applications to real data. The new model provides better fits than some widely known lifetime distributions.

Abstract The processes of separating pollutant particles in liquids and gases are crucial processes in many industries. There are different approaches to modeling these processes, including 2D and 3D models. Some disadvantages of these models range from not accurately fitting the real complexity of the problem, and other models that improve this can be very computationally complex. The proposal of this work is a computational model based on a multi-layered filtering medium constructed using Voronoi-Laguerre diagrams to represent non-woven fibrous materials. Monte Carlo simulations were used to estimate the filter efficiency under different process conditions and with statistical analysis. The results are consistent with the general theory of filtration and allowed the captured particles to be located in pores or fibers, enabling visualization of the 3D structure of the filtering medium. Moreover, this model has the potential to estimate the topological properties of the filtering medium, such as tortuosity and connectivity. Future work is required to improve the computational time for generating the models.

Abstract: Oyster Crassostrea spp. is the bivalve mollusk with the largest commercial volume in Cuba. Populations should be assessed for their management and conservation, which has been performed but with different methodologies and only in certain localities, making it difficult to evaluate and compare between periods and regions. Therefore, current state of the resource was to be determined according to maximum sustainable yield (MSY), biomass for the maximum sustainable yield (BMSY), and corresponding fishing mortality rate (FMSY). Catch Maximum Sustainable Yield (CMSY) model was applied with Monte Carlo method, resource biomass and exploitation were evaluated for northwestern (NW), northeastern (NE), southeastern (SE), and southwestern (SW) regions of the insular platform, as well as for periods (1960-1991 and 1992-2020). From 1992-2020, a 50% reduction in oyster landings was recorded when compared with 1960-1991 period, which was reflected in population indicators according to estimated fishery reference points. Based on applied model and method, current oyster fishery management is perceived as unsustainable with stock depletion and overfishing in NW, NE, and SW regions. Cuban SE region shows a more favorable status. Oyster farming should increase to obtain higher production and broodstock biomass to decrease fishing effort on wild populations.

Resumen: En Cuba, la ostra Crassostrea spp. es el molusco bivalvo de mayor volumen comercial. La evaluación de sus poblaciones es necesaria para su manejo y conservación, pero se ha realizado con diferentes metodologías y solo en localidades puntuales, lo que dificulta su evaluación y comparación entre periodos y regiones. Por lo tanto, se determinó el estado actual del recurso según el rendimiento máximo sostenible (MSY), biomasa para el rendimiento máximo sostenible (BMSY) y la tasa de mortalidad por la pesca (FMSY) correspondiente. Se aplicó el modelo CMSY con método de Monte Carlo, y se evaluó la biomasa y la explotación del recurso para las regiones noroeste (NW), noreste (NE), sureste (SE) y suroeste (SW) de la plataforma insular, así como por periodos (1960-1991 y 1992-2020). Durante 1992-2020 se registró una reducción del 50% en los desembarques de ostras respecto al periodo 1960-1991, lo que se reflejó en los indicadores poblacionales según los puntos de referencia evaluados. De acuerdo con el modelo y método aplicados, la gestión pesquera actual de la ostra se percibe no-sostenible, con agotamiento del stock y sobrepesca en las regiones NW, NE y SW. La región SE del país presenta un estado más favorable. Se sugiere incrementar la ostricultura para obtener mayor producción y biomasa de reproductores para disminuir el esfuerzo de pesca sobre las poblaciones silvestres.

Resumen Los dispositivos de detección de radiación ionizante han sido ampliamente utilizados en los últimos años en diversas aplicaciones y campos experimentales como son las áreas de la física de altas energías, física nuclear e imágenes médicas. La descripción de su funcionamiento y la caracterización por medio de modelos computacionales, como simulaciones, ante la radiación ionizante son necesarias para comprender las características que presentan en términos de eficiencia, resolución y relación señal-ruido, ya que permiten optimizar parámetros que luego se utilizarán para realizar diferentes desarrollos y avances en los mismos. Los abordajes de modelado computacional se llevan a cabo de forma rutinaria utilizando diversas herramientas, por ejemplo, para el estudio de la interacción de la radiación con el detector teniendo en cuenta los procesos físicos, se utilizan herramientas de tipo Monte Carlo como PENELOPE, FLUKA o GEANT4. Por otro lado, una vez provocada la afectación inicial del sensor, para el estudio del transporte de pares electrón/hueco generados a través del dispositivo y la posterior formación de señales electrónicas, se utilizan herramientas que resuelven las ecuaciones de transporte mediante el método de elementos finitos, (Tecnología de Diseño Asistido por Computadora o TCAD), desarrolladas para ayudar a la industria microelectrónica a crear sus productos. Usualmente, los dos conjuntos de herramientas no están integrados y la caracterización por modelado computacional se realiza dividiendo el problema en etapas sucesivas e independientes. En este contexto, el presente trabajo se propone desarrollar una metodología que permita combinar los dos enfoques mediante el cual pueda rastrearse paso a paso el flujo de simulación completo, desde la interacción de la radiación ionizante con el sensor hasta el transporte de la carga generada a los fotodiodos y, finalmente, a la generación de señales electrónicas.

Abstract Ionizing radiation detection devices have been widely used in recent years in various applications and experimental fields, such as high energy physics, nuclear physics, and medical imaging. Detailed description of their operational properties and their characterization by means of numerical modelling, as simulations, are key issue to understand the characteristics of radiation detectors in terms of efficiency, resolution and signal-to-noise ratio, since they allow optimizing parameters that will be further used. The modelling processes, as the simulations, are routinely carried out using various tools, like Monte Carlo approaches, for instance: PENELOPE, FLUKA or GEANT4 are used to study the interaction of the radiation with the detector accounting for the whole physical processes. However, transporting electron/hole pairs, as generated through the device sensor to conform the corresponding electronic signals uses tools badsed on the finite element method, such as TCAD (Technology Computer Aided Design), which are developed mainly to help the microelectronics industry to design products. Usually, modelling approaches for radiation transport and electonic signal production are not integrated, thus performing the simulation process by splitting the problem into sucessive independent phases. Within this framework, the present study proposes, implements, and reports on a novel methodology that allows combining the two approaches aimed at integrating the complete simulation, thus achieving a step-by-step integrated modelling flow to describe the interaction of ionizing radiation with the sensor along with the transport of the generated charge to the photodiodes and, finally, to the generation of electronic signals.

Abstract: Real-time voltage stability assessment, via conventional methods, is a difficult task due to the required large volume of information, high execution times and computational cost. Based on this background, this technical work proposes an alternative method for voltage stability margin estimation through the application of artificial intelligence and data mining algorithms. For this purpose, 10 000 operate scenarios were generated through Monte Carlo simulations, considering the load variability and the n-1 security criterion. Afterwards, the voltage stability margin of all scenarios were determined using power-voltage (PV) curves in order to obtain a database. This information allowed structuring a data matrix for training and evaluating an artificial neural network and a support vector machine, capable of predicting the voltage stability margin, even in real time. The performance of the prediction tools was evaluated through the mean square error and the coefficient of determination. The proposed methodology was applied to the IEEE 14 bus test system, showing so promising results for both the neural network and the vector machine, where the coefficients of determination were 0.9153 and 0.8317, respectively.

Resumen: La evaluación de la estabilidad de voltaje en tiempo real, mediante métodos convencionales, resulta en una tarea difícil debido al gran volumen de información, los elevados tiempos de ejecución y el esfuerzo computacional requerido. Con estos antecedentes, el presente trabajo técnico propone un método alternativo que permite la estimación del margen de estabilidad de voltaje a través de la aplicación de algoritmos de inteligencia artificial y minería de datos. Para ello, se generaron 10 000 escenarios operativos mediante simulaciones de Monte Carlo, considerando la variabilidad de la carga y el criterio de seguridad n-1. Posteriormente, se determinaron los márgenes de estabilidad de voltaje de todos los escenarios mediante el uso de las curvas voltaje-potencia (PV, por sus siglas en inglés), con la finalidad de obtener una base de datos. Esta información permitió estructurar una matriz de datos para entrenar y evaluar la red neuronal artificial y la máquina vectorial de soporte, capaz de predecir el margen de estabilidad de voltaje, incluso en tiempo real. El desempeño de las herramientas de predicción se evaluó a través del error cuadrático medio y del coeficiente de determinación. La metodología propuesta se aplicó al sistema de prueba IEEE 14 bus, mostrando resultados prometedores tanto para la red neuronal como para la máquina vectorial, donde los coeficientes de determinación fueron 0.9153 y 0.8317, respectivamente.

Resumen Este artículo tiene por objetivos: (i) presentar, (ii) probar y (iii) validar un conjunto de técnicas matemáticas para predecir el número de incendios (No), la superficie incendiada (A), y la superficie promedio incendiada (AM), en bases anuales a escalas regionales. Una fuente de datos extensa proveniente de los bosques de coníferas de Durango se usó para ajustar (1970-2011) y validar (2012-2016) las técnicas de modelaje. La mayoría de los modelos probabilísticos y estocásticos explican menos del 70% de la varianza de los incendios. Sin embargo, el método de teleconecciones que emplea variables a escala oceánica y a escala local del hidroclima aumentó el nivel de precisión hasta cerca del 80% de la varianza total para ambas bases de datos. Los resultados muestran la complejidad de los factores que interactúan, incluyendo los procesos estocásticos y los físicos que hacen que las técnicas de predicción sean modificadas substancialmente. Por estas razones, se propone un modelo más físicamente basado y también un modelo conceptual más comprensivo. El modelo conceptual requiere del uso de todas las técnicas presentadas en este reporte, incluyendo los modelos probabilísticos, estocásticos y físicos en la parameterización de los diferentes submodelos. El uso del modelo conceptual además de sus técnicas de simulación Monte Carlo extraerían los escenarios futuros mas probables en la predicción del riesgo de incendios forestales severos en bosques templados del mundo.

Abstract This paper sets the following objectives: (i) presenting, (ii) testing, and (iii) evaluating a set of mathematical techniques to forecast the number of forest wildfires (No), the burned area (A), and the mean burned area (MA), on annual basis at regional scales. A comprehensive wildfire data set for coniferous forests of the State of Durango, Mexico was used to fit (1970-2011) and to validate (2012-2016) some modeling techniques. Most tested probabilistic and stochastic models hardly explain 70% of the wildfire variance. However, the teleconnection approach using a combination of large scale and local hydroclimate anomalies better predicted both data sets; explaining nearly 80% of the wildfire variance for fitting and for validating models. Results stress the complexity of interactive factors including the stochastic and underlying physical process that makes the prediction of wildfires losing precision and they should be further considered in future conceptual models. Therefore, proposing a more physical-based and conceptual models including Montecarlo models is an integral component of this paper; with the goal of increasing prediction capabilities and assisting decision-makers on the prevention activities inherent to better control wildfires. This proposed conceptual model stresses the need for using the probabilistic, stochastic and physical techniques to improve sub-model parameterization. Furthermore, the use of Monte Carlo simulation techniques would extract the most likely future scenarios for predicting the risk of high-severity wildfire regimes in temperate forests elsewhere.