Comunicaciones y ponencias de congresos INAMAT2 - INAMAT2 biltzarretako komunikazioak eta txostenak

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Aprender matemáticas: ¿qué enseñan los niños con discapacidad intelectual a los maestros en formación?
(Universidad de Zaragoza, 2019-05-14) Cogolludo, José Ignacio; García Catalán, Olga Raquel; Gil Clemente, Elena; Lizasoain Iriso, María Inmaculada; Millán Gasca, Ana; Estadística, Informática y Matemáticas; Estatistika, Informatika eta Matematika; Institute for Advanced Materials and Mathematics - INAMAT2
La actitud con la que los maestros de Primaria afrontan su tarea como profesores de matemáticas tiene más que ver con sus experiencias previas como alumnos de la disciplina que con los contenidos que han aprendido durante las asignaturas de didáctica de las matemáticas en los Grados de Educación. Esta cuestión tiene un impacto sobre la instrucción matemática posterior de los niños, que se amplifica en el caso de los que tienen necesidades educativas especiales y conduce a emprender vías poco eficaces. Nuestro objetivo es trasladar a los estudiantes prácticas positivas, en forma de experiencia, llevadas a cabo con niños con discapacidad intelectual que puedan iluminarles sobre la forma de aprender de cualquier niño. Prácticas basadas por una parte en un enfoque histórico que propone una integración de aritmética y geometría elementales y por otra parte en el modelo desarrollado en Singapur para la resolución de problemas.
Embargo
A novel NA-OFDR method for distributed vibration sensing based on I/Q demodulation
(Optica Publishing Group, 2024) Loayssa Lara, Alayn; Vallifuoco, Raffaele; Zahoor, Rizwan; Zeni, Luigi; Minardo, Aldo; Ingeniería Eléctrica, Electrónica y de Comunicación; Ingeniaritza Elektrikoa, Elektronikoa eta Telekomunikazio Ingeniaritza; Institute of Smart Cities - ISC
We demonstrate the use of an I/Q demodulation scheme to detect the Rayleigh backscatter generated by a double sideband (DSB) modulated probe light. The demodulated signal reveals the location and amplitude of any perturbation occurring along the fiber.
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Diversos errores y dificultades en la enseñanza-aprendizaje de la acústica física y algunas propuestas de mejora
(Sociedade Portuguesa de Acústica, 2024) Arana Burgui, Miguel; San Martín Murugarren, Ricardo; Eguinoa Cabrito, Rubén; Ciencias; Zientziak; Institute for Advanced Materials and Mathematics - INAMAT2
Tras más de dos décadas de enseñanza de la acústica en primeros cursos universitarios, hemos observado algunas de las principales dificultades que los alumnos muestran en la comprensión del fenómeno acústico, en sus diferentes campos. Las podemos agrupar en tres categorías. En primer lugar, la dificultad de entender el modelo físico al que se aplican las ecuaciones, medio continuo frente a medio discreto, modificando drásticamente el concepto de ‘partícula’ que siempre han utilizado en la mecánica del punto material. En segundo lugar, la dificultad de diseñar e implementar prácticas experimentales que ayuden a ‘visualizar’ y ‘medir’ las magnitudes acústicas involucradas. Finalmente, la asimilación del cambio de la herramienta matemática que se suele utilizar (notación compleja frente a real), a la cual no se le suele dedicar apenas una justificación clara en los libros de texto. En este trabajo se discuten estos aspectos. Mostraremos los principales errores conceptuales detectados en las pruebas de evaluación y se proponen varias sugerencias que, creemos, pueden ayudar a los docentes de esta materia para intentar mitigar las deficiencias detectadas y mejorar el proceso de aprendizaje de la acústica en nuestros grados universitarios.
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Aprendizaje basado en casos en la enseñanza de la Acústica Arquitectónica: acondicionamiento acústico del gimnasio de una escuela para utilizarlo como sala de conferencias
(Sociedade Portuguesa de Acústica, 2024) San Martín Murugarren, Ricardo; Arana Burgui, Miguel; Eguinoa Cabrito, Rubén; Ciencias; Zientziak; Institute for Advanced Materials and Mathematics - INAMAT2
El Aprendizaje Basado en Casos (Case-Based Learning, CBL) es una de las metodologías activas de aprendizaje cooperativo más empleadas, sobre todo en escuelas de negocios o estudios de derecho, pero también en últimos cursos de ingeniería. Consiste en crear situaciones similares a las que los estudiantes se enfrentarán en su vida profesional al finalizar sus estudios. Esta comunicación presenta una experiencia desarrollada en la asignatura Acústica Arquitectónica del Grado en Ingeniería en Tecnologías de Telecomunicación de la Universidad Pública de Navarra. El caso diseñado recrea una de las actividades profesionales a las que se enfrenta habitualmente un ingeniero acústico: el acondicionamiento de un recinto por deficiencia acústica, reforma o cambio de uso. Se describen aspectos curriculares, planificación, materiales disponibles, método de evaluación y resultados obtenidos, junto con la valoración tanto del profesorado como del alumnado.
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Paradojas en la penalización por tonalidad e impulsividad en los métodos y procedimientos de evaluación para los índices acústicos
(Sociedad Chilena de Acústica, 2024) Arana Burgui, Miguel; San Martín Murugarren, Ricardo; Eguinoa Cabrito, Rubén; Ciencias; Zientziak; Institute for Advanced Materials and Mathematics - INAMAT2
Algunas características del ruido generan molestia añadida a los propios niveles sonoros. Ello involucra penalizaciones en la medida del índice acústico involucrado. Las tres principales características que se contemplan son las componentes impulsivas, la tonalidad del ruido y las componentes de baja frecuencia. En el presente trabajo se discuten y analizan las dos primeras, especialmente la tonalidad. Se producen algunas curiosas ‘paradojas’ en las penalizaciones, penalizando con notables diferencias ruidos que, aparentemente, no debieran ser distinguibles. Se presentan en este trabajo algunas de ellas, cuantificando las diferencias en su penalización. Asimismo, se comparan diferentes legislaciones de países como España, Reino Unido, Alemania, Francia, Colombia o Chile. En general, las legislaciones tienden a simplificar los procedimientos para facilitar su aplicación por parte de servicios de inspección no especializados. Sin embargo, estas simplificaciones pueden llevar a situaciones paradójicas, como penalizar ruidos que, en teoría, no deberían ser molestos o distinguibles. Finalmente, se sugiere que, dada la capacidad actual de las herramientas tecnológicas, se podrían realizar análisis más precisos sin aumentar significativamente la complejidad de la medición, evitando así incongruencias en las evaluaciones.
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Comparativa entre legislaciones sobre ruido en puestos de trabajo: estudio de la influencia del punto de medida
(Sociedad Chilena de Acústica, 2024) Arana Burgui, Miguel; San Martín Murugarren, Ricardo; Eguinoa Cabrito, Rubén; Ciencias; Zientziak; Institute for Advanced Materials and Mathematics - INAMAT2
Conocer la legislación que regula los procedimientos que garantizan la protección de los trabajadores contra el ruido en puestos de trabajo es primordial. Otro punto a considerar es realizar una correcta y precisa medición de ruido no solo para una correcta evaluación de la norma sino también para poder aplicar las medidas adecuadas de reducción del ruido. En el presente trabajo, se realiza una breve comparativa entre las legislaciones sobre ruido laboral tanto en América como en Europa. También se lleva a cabo un estudio experimental con la finalidad de cuantificar la influencia que puede tener en los resultados la posición del punto de medida, posición que no queda claramente definida en la mayoría de las legislaciones. Tal estudio se realiza en laboratorio (en cámara semianecoica y con cabeza binaural) con diferentes ruidos industriales y en condiciones bien controladas experimentalmente. Se constata una notable variabilidad de los resultados, especialmente en los niveles de pico.
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U-shape magnetostrictive harvester: design and experimental validation
(IEEE, 2024-07-05) Gandía Aguado, David; Garayo Urabayen, Eneko; Beato López, Juan Jesús; Royo Silvestre, Isaac; Gómez Polo, Cristina; Ciencias; Zientziak; Institute for Advanced Materials and Mathematics - INAMAT2
Electromagnetic vibrational harvesters stand out due to their high-power density, long-life robust structure and low-cost design. Moreover, they can be designed using magnetostrictive materials. The mechanical vibrations cause stress on the magnetostrictive material, leading to variations in its magnetization. This, in turn, induces an electromotive force (EMF) in a well-designed pick-up coil system, thereby transforming mechanical energy into electrical energy. In spite of the potentiality of these electromagnetic harvesters, their practical implementation is limited due to the difficulties in the design optimization in terms of the device dimensions, effective stresses on the magnetostrive material, distribution and magnetic field strength of the permanent magnets and pick-up coil characteristics. Finite Element Methods (FEM) enable the estimation of the induced voltage and thus the output power as a function of harvester design parameters, allowing us to experiment with different configurations and identify optimal parameters.
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Models of elliptical galaxies in 1-1-1 resonance and their normalization: the 3D hénon and heiles system
(Springer Nature, 1997) Ferrer, S.; Viartola, A.; Palacián Subiela, Jesús Francisco; Yanguas Sayas, Patricia; San Juan Díaz, Juan Félix; Ingeniería Matemática e Informática; Matematika eta Informatika Ingeniaritza; Institute for Advanced Materials and Mathematics - INAMAT2; Universidad Pública de Navarra / Nafarroako Unibertsitate Publikoa
In this Note we study perturbed isotropic harmonic oscillators in 1- 1-1 resonance, which is one of the typical cases of galactic potential models. We focus on cubic and quartic axial symmetric potentials giving explicitly their normal form. The 3D normalized Hénon and Heiles case, which requires to reach fourth order, is studied showing its relative equilibria and bifurcations.
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Ventajas de aprender Ciencia y Tecnología de Materiales con el uso de software informáticos
(Adaya Press, 2020) Rivero Fuente, Pedro J.; Ingeniería; Ingeniaritza; Institute for Advanced Materials and Mathematics - INAMAT2
El uso de software informáticos son una herramienta clave para el desarrollo y mejora continua en el aprendizaje de los estudiantes de grados universitarios, y el hecho adoptar tecnologías en la enseñanza supone un proceso complejo de intervención educativa y evaluación para la toma de decisiones. En el Grado de Ingeniería Mecánica de la Universidad Pública de Navarra (UPNA), la metodología utilizada para la enseñanza de Ciencia y Tecnología de Materiales consiste en la combinación de sesiones magistrales con el uso de softwares y recursos web con acceso a bases de datos de materiales para que pueden experimentar y conocer de forma más profunda la importancia de los materiales en el mundo que nos rodea. En esta presentación se incide en la importancia de conocer los materiales poliméricos desde un punto de vista de las propiedades mecánicas, ópticas, térmicas y de reciclabilidad que les servirá de gran medida para conocer el comportamiento en servicio de estos materiales en aplicaciones de nivel industrial. Por último, los resultados obtenidos derivados de las encuestas docentes, así como las competencias adquiridas han sido valoradas de forma muy positiva por los estudiantes, habiendo un claro efecto estimulante en enseñanza y aprendizaje entre profesor y alumno.
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SteCal: a powerful tool for improving the student engagement in the design and development of low-alloys steels for high performance applications
(Servicio Editorial de la Universidad del País Vasco-Euskal Herriko Unibertsitateko Argitalpen Zerbitzua, 2019) Rivero Fuente, Pedro J.; Ingeniería; Ingeniaritza; Institute for Advanced Materials and Mathematics - INAMAT2
In this work, it is presented the use of a specific software known as SteCal 3.0 (Microsoft Windowsbased application) which is successfully employed as a didactic and instructional method for future students in Engineering Degrees (mostly Mechanical Engineering, Mechanical Design Engineering and Industrial Technologies Engineering, among others). First of all, it is important to remark that steel is one of the most important metallic materials in our society which can be widely used in a high variety of different sectors such as automotive, construction, structural, packaging or manufacturing, among others. One of the main reasons of this great multifunctionality is associated to its intrinsic properties such as a high mechanical resistance and hardness combined with a high toughness and easy formability. According to this, SteCal is very useful software for comparing the properties of several steels with different chemical composition, which can help to suggest the most appropriate composition for a specific application. As a function of the input experimental parameters (varying alloying elements), this program can help to the students a better comprehension on diverse metallurgical aspects obtainable with low-alloy steels such as thermal behaviour (austenizing temperature, eutectoid reaction, normalizing, quenching, tempering) as well as important concepts related to the resultant mechanical properties (martensitic structure, susceptibility to quench-cracking, hardness, Jominy End-Quench hardenability). Due to this, two different types of steel with different chemical composition are evaluated according to the designation from the American Iron and Steel Institute (AISI) such as AISI 1330 and AISI 4147, respectively. Finally, a better student engagement has been observed along all these years of implementation of this didactic software because the future students in Engineering Degrees can deep about theoretical and important concepts with the aim of designing steels with specific properties of high technological interest.
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An optical fiber sensor for Hg2+ detection based on the LSPR of silver and gold nanoparticles embedded in a polymeric matrix as an effective sensing material
(MDPI, 2021-07-07) Martínez Hernández, María Elena; Sandúa Fernández, Xabier; Rivero Fuente, Pedro J.; Goicoechea Fernández, Javier; Arregui San Martín, Francisco Javier; Ingeniería Eléctrica, Electrónica y de Comunicación; Ingeniaritza Elektrikoa, Elektronikoa eta Telekomunikazio Ingeniaritza; Institute of Smart Cities - ISC; Ingeniería; Ingeniaritza; Institute for Advanced Materials and Mathematics - INAMAT2; Universidad Pública de Navarra / Nafarroako Unibertsitate Publikoa
In this work, an optical fiber sensor based on the localized surface plasmon resonance (LSPR) phenomenon is presented as a powerful tool for the detection of heavy metals (Hg2+). The resultant sensing film was fabricated using a nanofabrication process, known as layer-by-layer embedding (LbL-E) deposition technique. In this sense, both silver nanoparticles (AgNPs) and gold nanoparticles (AuNPs) were synthesized using a synthetic chemical protocol as a function of a strict control of three main parameters: polyelectrolyte concentration, loading agent, and reducing agent. The use of metallic nanostructures as sensing materials is of great interest because well-located absorption peaks associated with their LSPR are obtained at 420 nm (AgNPs) and 530 nm (AuNPs). Both plasmonic peaks provide a stable real-time reference that can be extracted from the spectral response of the optical fiber sensor, giving a reliable monitoring of the Hg2+ concentration.
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Magnetic-field-assisted photocatalysis of N-TiO2 nanoparticles
(IEEE, 2023-09-04) Cervera Gabalda, Laura María; Garayo Urabayen, Eneko; Beato López, Juan Jesús; Pérez de Landazábal Berganzo, José Ignacio; Gómez Polo, Cristina; Ciencias; Zientziak; Institute for Advanced Materials and Mathematics - INAMAT2
Nitrogen doped TiO2 nanoparticles were synthesized through solvothermal method employing Ti (IV) butoxide and HNO3 as precursors. Structural and optical characterizations confirm their nanometer nature (sizes around 10 nm) and the band-gap energy values in the UV range (3.2 eV). Nitrogen doping enhances the occurrence of optical Urbach tails extending towards the visible region. Visible photocatalytic performance (degradation of methyl orange) is correlated with maximum values in the magnetic susceptibility linked to a magnetic polarization of the anatase structure via defects (oxygen vacancies). The application of magnetic field provides a positive effect (acceleration in reaction kinetics) within the UV-Vis range.
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Sistema basado en tecnología 5G de monitorización psicoacústica del paisaje sonoro en smart cities con offloading computacional dinámico en el Edge
(Sociedade Portuguesa de Acústica, 2020) Segura García, Jaume; Felici Castell, Santiago; Álvarez Calero, José M.; Wang, Qi; López Ballester, Jesús; Fayos, Rafael; Pérez Solano, Juan J.; Arana Burgui, Miguel; Institute for Advanced Materials and Mathematics - INAMAT2
En las tecnologías de próxima generación, el control de las molestias por ruido ambiental en una Smart City debería ser lo más eficiente posible. Los sistemas IoT sobre tecnologías 5G ofrecen una gran oportunidad para hacer offloading del cómputo en los nodos sensores, ya que proporciona una serie de nuevos conceptos para el cómputo dinámico que las tecnologías anteriores no ofrecían. En este artículo, se ha implementado un sistema IoT completo basado en tecnología 5G para la monitorización psicoacústica utilizando diferentes opciones para descargar el cómputo a diferentes partes del sistema. Esta descarga se ha realizado mediante el desarrollo de diferentes splittings funcionales de los algoritmos de cálculo de las métricas psicoacústicas. Por último, se muestra una comparación del rendimiento entre los diferentes splittings funcionales y su aplicación con un análisis detallado.
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Space-time parallel methods for evolutionary reaction-diffusion problems
(Springer, 2023) Arrarás Ventura, Andrés; Gaspar, F. J.; Portero Egea, Laura; Rodrigo, C.; Estadística, Informática y Matemáticas; Estatistika, Informatika eta Matematika; Institute for Advanced Materials and Mathematics - INAMAT2
In recent years, the gradual saturation of parallelization in space has been a strongmotivation for the design and analysis of new parallel-in-time algorithms. Amongthese methods, the parareal algorithm, first introduced by Lions, Maday and Turinici[9], has received significant attention.
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Micro sized interdigital capacitor for gases detection based on graphene oxide coating
(Springer, 2023) Vitoria Pascual, Ignacio; Armas, Dayron; Coronel Camones, Carlos Manuel; Algarra González, Manuel; Ruiz Zamarreño, Carlos; Matías Maestro, Ignacio; Mukhopadhyay, Subhas C.; Institute for Advanced Materials and Mathematics - INAMAT2; Institute of Smart Cities - ISC
A micro sized interdigital capacitor sensible to CO2 and NO is studied in this work. The photolithography technique enables to obtain fingers with dimensions of 10 × 500 µm and separated 7 µm between them. The deposition of a film composed of graphene oxide particles as the dielectrics of the capacitor allows to measure the gas concentration of CO2 and NO mixed with N2. The sensors were characterized in a gas chamber with a constant flow, obtaining promising results in changes of capacitance at 100 Hz. The sensors have a good linearity and sensitivity with a R2 = 0.996 and 5.026·10-1 pF/ % v/v for CO2 and R2=0.972 and 1.433·10-1 pF/ppb for NO.
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Grape stems as preservative in Tempranillo wine
(2022) Pires Nogueira, Danielle; Jiménez Moreno, Nerea; Esparza Catalán, Irene; Moler Cuiral, José Antonio; Ancín Azpilicueta, Carmen; Zientziak; Estatistika, Informatika eta Matematika; Institute for Advanced Materials and Mathematics - INAMAT2; Ciencias; Estadística, Informática y Matemáticas
SO2 is the most widely used preservative in the wine industry. However, there are several drawbacks related with the use of SO2 in wine, such as, its toxicity and the unpleasant odor in case of excess [1]. These reasons justify the importance of searching alternatives to reduce or eliminate this preservative from wine. Polyphenol rich extracts from agri-food industry by-products have been studied as a replacement for their high antioxidant activity, and positive results reported [2]. The grapes stems are discarded early on in the winemaking process, in spite of containing large amounts of polyphenolic compounds with antioxidant activity. The aim of this work was to determine whether the ground stem and its extract had the potential to totally or partially replace SO2 in wine.
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Smarterial – Smart matter optomagnetic
(2021) Irisarri Erviti, Josu; Marzo Pérez, Asier; Galarreta Rodríguez, Itziar; Estatistika, Informatika eta Matematika; Ingeniaritza; Zientziak; Institute of Smart Cities - ISC; Institute for Advanced Materials and Mathematics - INAMAT2; Estadística, Informática y Matemáticas; Ingeniería; Ciencias
Smart materials, also known as programmable materials, are a combination of different components that have the capability to change shape, move around and adapt to numerous situations by applying an external controllable field. Previous works have used optically guided matter or magnetically actuated materials, but similarly to soft robots, they are limited in spatial resolution or strength. Here we propose combining a low temperature thermoplastic polymer Polycaprolactone (PCL) with ferromagnetic powder particles (Fe). Focused light can heat this compound at specific locations and make it malleable. These heated spots can be actuated by external magnetic fields. Once the material cools down, this process can be repeated, or reversed. The compound can be actuated contact-less in the form of 3D slabs, 2D sheets, and 1D filaments. We show applications for reversible tactile displays and manipulation of objects. The laboratory team has characterised the density, weight, magnetic attraction, magnetic force, phase change, thermal and electrical conductivity and heat difusión (spread point test) for smart ferromagnetic compounds of different mixture proportions. The main advantages of this smart matter optomagnetic are the high spatial resolution of light and the strong force of magnetic attraction whilst mechanical properties of polymers are practically conserved. Due to the low temperature required and the possibility to use infrared or electromagnetic induction to heat the compound, the smart material can be used in air, water, or inside biological tissue. Eventually, Smart materials will enrich collaborative movements, such as grab and hold, and more complex ones, as reshaping and reassembling.
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Hybrid xerogels doped with Tb(III) and Eu (III) and a water soluble Pybox ligand
(2021) Cruz Quesada, Guillermo; Espinal Viguri, Maialen; Garrido Segovia, Julián José; Zientziak; Institute for Advanced Materials and Mathematics - INAMAT2; Ciencias
Hybrid organic-inorganic siliceous materials (ORMOSiLs) are a key focus within the nanoscience area as they combine advantages of inorganic materials without losing characteristics intrinsic of organic molecules. In the past years, our research group has designed hybrid siliceous xerogels (HSXG) with porosities and surface chemistries on demand for a range of applications, such as coatings for optic fiber sensors [1]. Although hybrid xerogels are mainly amorphous materials, recent studies by our group have demonstrated that introducing specific organic fragments on the precursors can induce selforganization during the sol-gel process to obtain a series of transparent nanostructured HSXG [2]. In the present work, a step forward is taken in the applicability of this type of HSXG by doping them with Tb(III) or Eu (III) cations and a water-soluble pybox-based antenna ligand (Pybox-EG= 2,2′-(4-(2-Ethoxyethoxy)pyridine-2,6-diyl)bis(4,5-dihydrooxazole)). Inclusion of photoluminescence will provide the materials with new properties and therefore new applications in fiber optic sensors (FOS) or in solar cells devices.
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New hybrid organochlorinated xerogels
(2021) Cruz Quesada, Guillermo; Espinal Viguri, Maialen; López Ramón, María Victoria; Garrido Segovia, Julián José; Zientziak; Institute for Advanced Materials and Mathematics - INAMAT2; Ciencias
Hybrid silica xerogels (HSXG) combine the properties of organic and inorganic components in the same material, which makes them promising and versatile candidates for multiple applications. These materials can be easily prepared by the sol-gel process, which offers the possibility to obtain different morphologies. The incorporation of organic precursors plays an important role in their properties, hence, allowing the design of materials for specific applications such as coatings for optical fibers [1]. The aim of this work was to study the influence of the alkyl chain and chlorine atom on the morphological and textural properties of various hybrid materials produced by co-condensation. For this purpose, three series of hybrid xerogels were prepared by co-condensation of TEOS and a chloroalkyltriethoxysilane (TEOS:ClRTEOS, R = methyl, ethyl or propyl) at different molar ratios. The influence of the precursors on the structure and textural properties of the xerogels was studied by means of N2 adsorption, XRD (X-ray diffraction), 29Si NMR (nuclear magnetic resonance) and FE-SEM (Field Emission-scanning electron microscope) [2].
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Why using topological and analytical methods in aggregation of fuzzy preferences?
(2020) Campión Arrastia, María Jesús; Induráin Eraso, Esteban; Raventós Pujol, Armajac; Estatistika, Informatika eta Matematika; Institute for Advanced Research in Business and Economics - INARBE; Institute for Advanced Materials and Mathematics - INAMAT2; Estadística, Informática y Matemáticas
The Arrow’s Impossibility Theorem states that there is no function fusing individual preferences into a social one satisfying certain properties of 'common sense'. On the contrary, in some of the fuzzy extensions of the Arrovian model, possibility arises. We have developed a technique which has been able to prove new impossibility results in the fuzzy approach. In this poster, we will explain the fundaments of this technique and in which models we can apply it. This technique, is based on controlling the aggregation of fuzzy preferences through some aggregation functions of dichotomic preferences. For each fuzzy aggregation function, we get a family of dichotomic aggregation functions. Studying this family, we obtain information about the initial aggregation function. We will discuss why the fuzzy Arrovian models in which we can apply this technique are, in some sense, less fuzzy. Moreover, we will expose why we should use topological and analytical methods in the fuzzy models out of the scope of our technique.