Escola de Doctorat

Data de lectura: 10/04/2025

• ZOELLER, VICTORIA CHRISTINE: Stability and Dynamics of Geophysical Neutral Vortices
  
  Autor/a: ZOELLER, VICTORIA CHRISTINE
  Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
  Programa: CIÈNCIES DEL MAR
  Departament: Departament d'Enginyeria Civil i Ambiental (DECA)
  Modalitat: Compendi de publicacions
  Data de dipòsit: 13/03/2025
  Data de lectura: 10/04/2025
  Hora de lectura: 16:00
  Lloc de lectura: Sala de actos del Instituto Ciencias del Mar Pg. Marítim de la Barceloneta, 37, Ciutat Vella, 08003 Barcelona
  Director/a de tesi: VIUDEZ LOMBA, ALVARO
  Resum de tesi: Vòrtex de meso-i submesoescala són freqüents en l’oceà i l’atmosfera. La majoria d’aquests vòrtexs tenen una durada de vida de diversos mesos. Viatgen llargues distàncies i poden interactuar al seu camí amb corrents, altres vòrtexs o estructures topogràfiques. Juguen un paper important en la distribució de calor, sal i altres traçadors en la circulació oceànica global. Aquesta tesi doctoral se centra en l’estudi numèric de l’estabilitat i la dinàmica dels vòrtexs oceànics a meso-i submesoescala, tant en fluxos d’Euler isocòrics bidimensionals (2D) com en fluxos quasi-geostròfics (QG) tridimensionals (3D). Aquesta tesi posa especial èmfasi en els vòrtexs neutres, amb una distribució de vorticitat contínua en fluxos 2D o una distribució de l’anomalia de vorticitat potencial (PVA) en fluxos 3D QG.Vòrtex neutre es refereix a un vòrtex amb una quantitat total nul•la de vorticitat o PVA dins dels límits del vòrtex. Aquest tipus de vòrtex és una aproximació més realista al vòrtex de l’oceà que altres aproximacions teòriques de vòrtex aïllat. Els vòrtexs neutres són combinacions lineals de modes de capa de vorticitat o PVA, que consisteixen en funcions de Bessel cilíndriques o esfèriques d’ordre 0, convenientment normalitzades i truncades per un zero de la funció de Bessel d’ordre 1. Una condició necessària perquè els vòrtexs siguin inestables és el canvi de signe de vorticitat o PVA dins del vòrtex. Això suggereix que els vòrtexs neutres haurien de ser inestables, cosa que contradiu la seva llarga persistència observada. La primera finalitat d’aquesta tesi és presentar noves solucions exactes de vòrtexs neutres en 3D QG amb una PVA distribuïda. Depenent de la superposició dels diferents modes de capa, alguns vòrtexs romanen robustos de manera eix-simètrica davant petites pertorbacions de vorticitat, mentre que altres vòrtexs evolucionen cap a trípols estables o múltiples d'ordre superior. Els vòrtexs neutres eix-simètrics robustos no tenen flux potencial exterior, per la qual cosa no generen impacte físic en el seu entorn. A més, les solucions robustes de vòrtex trobades podrien explicar la llarga persistència dels vòrtexs a l’oceà. Les solucions exactes dels vòrtexs neutres s’utilitzen per investigar més a fons les interaccions d’aquests vòrtexs.La primera interacció estudiada és la interacció entre un corrent de cisalla de petita amplitud i diferents vòrtexs, específicament un vòrtex neutre robust, un vòrtex neutre inestable i un vòrtex no neutre. Els resultats mostren que els vòrtexs neutres són bons models per als vòrtexs geofísics, ja que aquests es mantenen robustos durant la seva interacció. Tant els vòrtexs com el corrent de cisalla es mantenen robustos, mentre que els vòrtexs creuen el corrent fins a arribar a la seva zona d’equilibri estable, que és del mateix signe de vorticitat que la circulació del vòrtex.La segona interacció és entre dos vòrtexs neutres. Això inclou la interacció entre dos vòrtexs neutres inestables i la interacció entre un vòrtex neutre robust i un altre neutre inestable. Els resultats revelen que alguns parells de vòrtex neutres poden assolir un estat d’equilibri oscil•lant, degut a un mecanisme d’intercanvi de vorticitat o PVA. Això implica un intercanvi periòdic de petites quantitats de vorticitat i la generació de moments dipolars dins dels vòrtexs, que separen els vòrtexs. La formació d’un flux potencial exterior, que sorgeix de la ruptura de la simetria circular, i l’advecció posterior de vorticitat i redistribució de la vorticitat perifèrica fa que els vòrtexs s’atraquin.L’última interacció que s’estudia és entre un dipol Lamb-Chaplygin i un vòrtex eix-simètric no aïllat. Aquest capítol mostra que les interaccions entre vòrtexs poden ser elàstiques, assenyalant la possibilitat que hi pot haver interaccions amb un intercanvi gairebé nul de vorticitat, i/o nul•la pèrdua de vorticitat cap al flux exterior. Això implica un canvi en la direcció i en la velocitat de desplaçament dels vòrtexs.
  

Data de lectura: 11/04/2025

• DE OLAZÁBAL, RAMIRO: Advancing Solver Performance in Large-Scale Computational Fluid Dynamics: Generalizing the Linelet Preconditioner for the Pressure Correction Equation
  
  Autor/a: DE OLAZÁBAL, RAMIRO
  Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
  Programa: MATEMÀTICA APLICADA
  Departament: Facultat de Matemàtiques i Estadística (FME)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 17/03/2025
  Data de lectura: pendent
  Hora de lectura: pendent
  Lloc de lectura: pendent
  Director/a de tesi: LEHMKUHL BARBA, ORIOL | VÁZQUEZ, MARIANO
  Resum de tesi: Aquesta tesi presenta el Global Linelet Preconditioner (GLP), una estratègia de precondicionament dissenyada per superar aquestes limitacions i millorar l'escalabilitat en aplicacions en CFD d'escala extrema. El mètode amplia i generalitza l'enfocament tradicional dels linelets mitjançant la introducció d'un pas de comunicació dins l'operació de precondicionament, fet que permet l'acoblament entre dominis, fet que preserva la connectivitat a través de les fronteres de partició. Aquesta modificació millora significativament les taxes de convergència en malles altament anisotròpiques en assegurar que els acoblaments més forts en el sistema lineal es tractin de manera efectiva, independentment de les restriccions de la descomposició del domini.Una contribució clau d'aquest treball és el desenvolupament d'un algoritme de construcció de linelets purament algebraic, que elimina la necessitat d'informació geomètrica a l'hora de definir els linelets. Mentre que els mètodes convencionals es basen en estructures de malla explícites per determinar les direccions anisotròpiques, l'enfocament algebraic construeix els linelets exclusivament a partir de les propietats de la matriu, permetent una major flexibilitat i aplicabilitat a malles no estructurades en general. A més, també es va explorar i integrar dins del marc de treball la construcció basada en la geometria, que demostrava un rendiment superior en malles estructurades amb característiques anisotròpiques ben definides. La comparació entre els enfocaments geomètric i algebraic va revelar que, mentre que el primer aconsegueix un millor rendiment quan hi ha una rigidesa direccional clara, el segon ofereix una alternativa robusta quan la topologia de la malla és complexa o no està disponible.L'eficàcia del GLP es va avaluar mitjançant extensos experiments numèrics, que incloïen problemes de referència i aplicacions de CFD en el món real, com ara l'aeròfil 30P30N d'alta sustentació, el difusor Stanford i el model DrivAer. Els resultats van demostrar que el GLP millora significativament la convergència dels solvers en comparació amb els precondicionadors existents, incloses versions anteriors del precondicionador linelet, especialment en casos en què un alt percentatge d'elements es troben dins de la capa límit. Les anàlisis de rendiment van revelar que, tot i que el GLP comporta un cost de preprocessament més elevat a causa de la construcció de linelets i la comunicació, aquests costos addicionals es veuen compensats per la substancial reducció en les iteracions del Gradients Conjugats Precondicionats, la qual cosa comporta un estalvi computacional global en simulacions a gran escala.A més de millorar la convergència, el GLP introdueix una formulació agnòstica a la partició, que la fa independent de l'estratègia de descomposició del domini. A diferència dels precondicionadors tradicionals, que són sensibles al particionament de la malla, el GLP manté el seu rendiment numèric a través de diverses configuracions de descomposició, i permet una execució paral·lela més flexible i equilibrada. La implementació paral·lela del mètode, adaptada a entorns de computació d'alt rendiment, garanteix l'escalabilitat a través d'una àmplia gamma de nombres de nuclis, com ho demostren les anàlisis detallades d'escalabilitat.
  

• LI, GENG: Fourier Transform Infrared Spectroscopy of Twisted Bilayer Graphene
  
  Autor/a: LI, GENG
  Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
  Programa: FOTÒNICA
  Departament: Institut de Ciències Fotòniques (ICFO)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 10/03/2025
  Data de lectura: 11/04/2025
  Hora de lectura: 10:00
  Lloc de lectura: ICFO Auditorium
  Director/a de tesi: KOPPENS, FRANK
  Resum de tesi: L'objectiu d'aquesta tesi és sondar la resposta òptica infraroja del grafè de bicapa retorçada (TBG) mitjançant l'espectroscòpia infraroja de transformada de Fourier (FTIR). Primer, vaig utilitzar un FTIR comercial per mesurar el TBG en el rang d'infraroig mitjà a temperatura ambient. Vaig millorar la tècnica de fabricació del dispositiu i vaig fabricar els dispositius TBG amb una gran àrea i alhora una baixa deshomogeneïtat. Observo que el TBG té abundants característiques d'absorció òptica originades a partir de les transicions entre bandes que es determinen únicament per l'angle de gir.Aleshores, vull investigar la transició entre bandes del TBG que es troba en el rang de terahertzs, que evoluciona la banda plana del TBG que allotja efectes fortament correlacionats. Vaig construir un FTIR casolà que funciona tant en l'infraroig mitjà com en el rang de terahertz. Vaig connectar el criostat amb cura i vaig aconseguir un nivell de soroll elèctric que s'acostava al límit de soroll de Johnson. En guiar la llum del FITR al criostat, vaig mesurar amb èxit els estats d'excitons al dispositiu de grafè de bicapa Bernal en un ampli rang espectral, demostrant que el sistema està preparat per a futurs estudis experimentals de TBG.
  

• LIZÁRRAGA SÁNCHEZ, SALVADOR: Bacardí Tultitlán, México. Mies van der Rohe
  
  Autor/a: LIZÁRRAGA SÁNCHEZ, SALVADOR
  Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
  Programa: TEORIA I HISTÒRIA DE L'ARQUITECTURA
  Departament: Departament de Teoria i Història de l'Arquitectura i Tècniques de Comunicació (THATC)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 03/03/2025
  Data de lectura: 11/04/2025
  Hora de lectura: 11:00
  Lloc de lectura: ETSAB (Escola Tècnica Superior d'Arquitectura de Barcelona) - Planta Baixa - Sala de GrausAv. Diagonal, 649-651 - 08028 - Barcelona
  Director/a de tesi: GARCIA ESTEVEZ, CAROLINA BEATRIZ | ROVIRA GIMENO, JOSE MARIA
  Resum de tesi: Aquesta tesi se centra en l'Edifici d'oficines per a Bacardí i Cía S. A. a Tultitlán, Mèxic, que Mies van der Rohe i el seu equip van dissenyar i construir del 1958 al 1961. En el procés van estar involucrades diverses companyies mexicanes –Knoll Internacional de Mèxic SA, Constructora Maya, Campos hermanos i SACMAG de México–. Per a la seva construcció, els arquitectes de Mies –Gene Summers, Jan Lippert i Friedrich Wagner– van fer desenes de viatges des de Chicago fins a Tultitlán, mentre que Mies va visitar Mèxic només una vegada. La tesi té dos objectes d’estudi principals. El primer és l'arxiu, que conté al voltant de mil documents relatius a l'edifici mexicà arrecerats a l'arxiu Mies van der Rohe del MoMA –cents de cartes, telegrames, fotografies, croquis i plànols–. El segon és l'arquitectura mateixa, la materialitat peculiar de la qual és contrastada amb la informació de l’arxiu.L'edifici de Tultitlán es situar als marges de la història de l'arquitectura mexicana, de la de Mies i, per tant, de la de l'arquitectura occidental. No obstant això, en extreure l'objecte d'aquesta posició marginal i forçar-lo a prendre una posició central, arrossega tota una cultura arquitectònica i obliga els discursos hegemònics d'aquelles històries a reconstruir-se, o almenys a ser qüestionats. La dissecció sense prejudicis de l'arxiu i del seu edifici posa a prova la frase de l’historiador Manfredo Tafuri que diu que posicionar-se en “un angle d'observació particular permet forçar fets muts en ells mateixos a tornar-se eloqüents”. Entre altres, l'arxiu ens obliga a col·locar-nos en el particular angle de visió dels seus personatges secundaris per entendre'ls com a principals i eloqüents; al biaix d'una ciutat marginal per a la història de l'arquitectura occidental que ens demostra que en realitat va esdevenir un centre internacional; i el d'una realitat tecnològica i constructiva que permetia la materialització d'un edifici de Mies, però amb mètodes diferents dels d'un país ric; entre molts altres.La investigació no amaga un conflicte inevitable entre la “paraula històrica” del nostre present i la dels documents d'una altra època –perquè les cartes, els plànols, les publicacions i les pel·lícules utilitzades en aquesta investigació van ser creats en una realitat que va deixar d'existir–. Dit d'una altra manera, per una banda, es va forçar els documents a parlar en un idioma desconegut per a ells –el nostre– i, alhora, se'ls va deixar parlar amb tota llibertat, sense intentar ocultar les seves contradiccions per tal d'una suposada congruència històrica o científica acceptable pel present. Aquesta col·lisió de temps va obligar a buscar suport en altres llenguatges, disciplines i personatges -des de Florence Schust Knoll i Lina Bo, fins al cinema popular d'oficines- per fer intel·ligibles el context transnacional que van permetre l'existència dels objectes d'estudi d'aquesta tesi: l'arxiu de les oficines de Bacardí a Tultitlán i la seva arquitectura.
  

Data de lectura: 22/04/2025

• LOPEZ MOLINA, CARLOS ALEJANDRO: On the Majorization-Minimization framework and g-convex optimization: Exploiting diversity using sparse-aware and information theoretic criteria
  
  Autor/a: LOPEZ MOLINA, CARLOS ALEJANDRO
  Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
  Programa: TEORIA DEL SENYAL I COMUNICACIONS
  Departament: Departament de Teoria del Senyal i Comunicacions (TSC)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 13/03/2025
  Data de lectura: 22/04/2025
  Hora de lectura: 10:30
  Lloc de lectura: Sala Teleensenyament, Edifici B3, ETSETB
  Director/a de tesi: RIBA SAGARRA, JAUME
  Resum de tesi: La diversitat és un concepte ben conegut en les comunicacions, el qual quantifica la robustesa d'un receptor quan es reben múltiples còpies independents d’un senyal informatiu. De fet, existeix una definició formal d'aquest concepte en el context de comunicacions sense fil que té en compte el seu ús pràctic, és a dir, es defineix en funció de la probabilitat d'error de símbol promitjada sobre la fluctuació estadística del canal. Tanmateix, no hi ha consens sobre la generalització de la definició anterior en altres aplicacions de processament de senyal. Per aquest motiu i inspirant-nos en una definició intuïtiva de la diversitat extreta de l’entorn de fusió de dades multimodal, l'objectiu d'aquesta tesi és explorar el concepte de diversitat des de la perspectiva de la teoria de la informació, l’optimització numèrica basada en el principi de MM i la varietat de Grassmann. La motivació dels algorismes de MM és que s'ajusten perfectament als problemes d'optimització derivats de les funcions de cost basades en mesures d’informació, mentre que la varietat de Grassmann sorgeix de manera natural en el context de problemes de processament de senyals amb esparsitat que presenten diversitat. Totes aquestes idees s'estudien a través de tres escenaris diferents: la fusió multisensor, la conversió de covariància de comunicacions MIMO sense fil i la detecció de correlació. Aquests escenaris comparteixen el fet que la dimensió intrínseca de les dades és molt més petita que la dimensió de l'espai global.En el problema de la fusió multisensor, analitzem la definició intuïtiva de diversitat per a tres esquemes de fusió. En primer lloc, revisem el principi d'intersecció de covariància per destacar la seva connexió amb el criteri de mínima entropia i l'algorisme de “waterfilling” en comunicacions. A continuació, derivem un descriptor basat en l'entropia de Rényi del cas pitjor de contaminació en una xarxa de sensors. Gràcies al descriptor esmentat, és possible donar una interpretació a la regularització de la norma L0 amb arguments extrets de la teoria de la informació. Finalment, considerem un esquema de fusió que processa conjuntament la fusió i una tècnica de regressió basada en subespais lineals. La proposta anterior, que s'inspira en una dualitat amb el problema de la mitigació d'interferències no estructurades en receptors de navegació, està motivada pel fet que és possible obtenir una mesura de la integritat de la fusió quan la redundància temporal de les mesures i la matriu de covariància intersensor s'estimen de manera conjunta.En segon lloc, es presenta un tipus diferent de diversitat en el problema de conversió de covariància per als esquemes de duplexació per divisió de freqüència de comunicacions. Aquest problema consisteix en l'estimació de la matriu de covariància de canal de l’enllaç de baixada mitjançant una estimació prèvia de la matriu de covariància de canal de l'enllaç de pujada. En particular, estem interessats en aquells casos en què l'esparsitat es pot definir sobre les estadístiques de segon ordre, els quals es troben als canals de “mmWave” i de banda ultra-ample. Mitjançant una anàlisi detallada d'aquest problema, mostrem un algorisme de conversió prometedor basat en el ADMM.En darrer lloc, el problema de detecció de correlació entre dos vectors Gaussians serveix com a forma d'explorar una manera alternativa de quantificar la diversitat basada en teoria de la informació. De fet, transformem aquesta configuració en un problema d'estimació d'informació mútua de M canals Gaussians paral·lels per obtenir la mesura teòrica de la informació esmentada anteriorment. No obstant això, l'estimació de màxima versemblança de la informació mútua pateix de biaix quan un subconjunt d'aquests canals no proporcionen informació. En vista d'això, proposem l'adopció de regles de selecció de l’ordre de model, conegudes en altres àrees, com a una manera d’estimar la informació mútua sota un compromís de biaix-variància.