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Semiconductor cosmetic defect detection through deep learning
(Universidad Autónoma de Baja California) Montenegro Sánchez, Armando; González Navarro, Félix Fernando; Caro Gutiérrez, Jesús
Abstract: Defect detection in semiconductor packaging remains a critical challenge due to the high visual complexity of metallic surfaces and the scarcity of defective samples in controlled manufacturing environments. Traditional Automated Optical Inspection (AOI) systems often lack the flexibility to identify subtle cosmetic blemishes, such as micro-scratches and spots, which directly impact product reliability and customer perception. This thesis proposes a robust automated defect detection framework that integrates state-of-the-art Deep Learning (DL) architectures with a distributed Industrial Internet of Things (IIoT) infrastructure.The methodology involves a comprehensive evaluation of three distinct object detection paradigms: two-stage (Faster R-CNN), anchor-free (FCOS), and the latest onestage iteration, YOLOv11. To address the inherent class imbalance, a synthetic data augmentation pipeline was implemented, following recent advancements in generative and instance-level augmentation. Experimental results demonstrate that YOLOv11 achieves a superior balance between accuracy and speed, reaching a mean Average Precision (mAP@0.5) of 93.5% and a precision of 90.7% on an independent test set. Furthermore, the system was validated within an IIoT ecosystem using the MQTT protocol and a Raspberry Pi 5 gateway. These findings suggest that the proposed framework can be seamlessly integrated into high-speed production lines, providing a scalable and high-precision alternative to manual visual inspection in semiconductor back-end manufacturing.
El Modelo STEAM aplicado a las Inteligencias Múltiples en estudiantes de secundaria
(Universidad Autónoma de Baja California) Sanchez Terrasaz, Martha Teresa; Salvador Carlos, Jorge Salomón; Oliveros Ruíz, María Amparo
RESUMEN : La presente investigación analiza la percepción del enfoque STEAM y las Inteligencias Múltiples (IM) en estudiantes de educación secundaria, con el objetivo de identificar el valor que los adolescentes otorgan a las disciplinas relacionadas con la ciencia, tecnología, ingeniería, artes y matemáticas, así como reconocer las habilidades cognitivas, creativas y sociales que predominan en su proceso de aprendizaje, con base en la teoría de las Inteligencias Múltiples propuesta por Howard Gardner en 1983. Comprender estas percepciones permite diseñar e implementar estrategias que favorezcan el proceso de enseñanza-aprendizaje en el aula. El proyecto se desarrolló en dos fases mediante el seguimiento de dos grupos de educación secundaria, considerando la transición de 1°E a 2°E y de 2°A a 3°A, a través de una intervención pedagógica vinculada con el enfoque STEAM y las Inteligencias Múltiples. El estudio se abordó desde un enfoque cuantitativo-cualitativo de tipo descriptivo, empleando cuestionarios de percepción, formatos de observación y evaluación de clase. La cantidad de participantes varió de acuerdo con la asistencia de los estudiantes durante la aplicación de los instrumentos de recolección de datos. Los resultados, analizados mediante promedios, porcentajes y comparaciones entre grupos, evidenciaron una percepción favorable hacia las actividades relacionadas con el enfoque STEAM, así como diferencias en las habilidades intelectuales predominantes y en los niveles de participación estudiantil durante las fases de intervención. A partir de los hallazgos obtenidos, se concluye que existe una relación significativa entre el enfoque STEAM y las Inteligencias Múltiples en el contexto educativo de secundaria, favoreciendo el trabajo interdisciplinario, la resolución de problemas, la innovación y el desarrollo de habilidades vinculadas con las necesidades educativas del siglo XXI.
Método y sistema para medir ángulos antropométricos y distribución de carga plantar como herramienta ortopédica
(Universidad Autónoma de Baja California) Sandoval Jimenez, Marla; Flores Fuentes, Wendy; Rodríguez Quiñonez, Julio César
Resumen: En el presente documento se busca desarrollar un sistema integral que evalúe y analice la distribución de carga plantar mediante sensores de fuerza resistiva (FSR) y ángulos antropométricos del pie por medio de visión artificial. Esto con el propósito de categorizar el tipo de alineación presente en la zona del retropié, la cual puede ser valgo, varo o recto. De igual manera, se desarrolla una red neuronal para la segmentación automática de las zonas del pie (antepié, mediopié y retropié) para calcular el porcentaje del peso ejercido en cada una de ellas, y de esta manera identificar si el pie es de tipo cavo, plano o normal. Dentro de la patología del pie cavo existen variantes como el pie cavo posterior, mixto, anterior directo e indirecto; estas pueden ser identificadas a partir de la unión de los tres sistemas de distribución de carga y la medición de tres ángulos antropométricos: ángulo tibiocalcáneo (TCA), ángulo medial longitudinal (MLA) y ángulo de la articulación metatarsofalángica (MJA). Todo esto se realiza para facilitar el análisis de los datos a los especialistas, permitiéndoles brindar un diagnóstico fiable y objetivo sin una espera prolongada de atención.
Aerodynamic Performance of Wings with Spanwise-Coherent Surface Roughness
(Universidad Autónoma de Baja California) Barron Sanchez, Cristian Omar; González Uribe, Luis Antonio; Durazo Romero, Emmanuel Santiago
Abstract: Spanwise-coherent roughness textures feature a series of extended roughness elements in the spanwise direction, corresponding to an intermediate geometry between classical two-dimensional (2-D) strips and fully three-dimensional roughness. However, these configurations have not been extensively studied, and their aerodynamic impact is not well captured. To address this knowledge gap, spanwise-coherent roughness textures are applied to a flat plate boundary layer under zero pressure gradient and to a NACA 0012 airfoil at a Reynolds number of 300,000. On the flat plate, spanwise-coherent textures result in an earlier laminar-turbulent transition, produce boundary layers thicker than over a smooth wall, and are systematically 23 % times thicker than the equivalent 2-D roughness; and tend to feature a less full boundary layer with shape factor 20 % times greater than for 2D roughness. There is no obvious trend in boundary-layer characteristics with the spanwise occupancy, defined as the proportion of a spanwise strip occupied by raised roughness elements. Meanwhile, the boundary-layer thickness and shape factor both increase with the aspect ratio (spanwise extent versus streamwise length) of each roughness element. It is hypothesized that the boundary-layer behavior is dominated by streamwise vortices generated at the spanwise edges of each roughness element, which enhance turbulent mixing and cause the boundary layer to thicken. On the airfoil, spanwise-coherent roughness reduces the lift coefficient before stall by 5-10 % compared to 2D roughness and 10 % compared to a smooth surface, consistent with a decambering effect from the thicker boundary layer. Spanwisecoherent roughness also causes the stall angle to be increased to 16 from 14 (2D roughness) and by 10 (smooth wall). The dependence of the aerodynamic characteristics on the roughness-element aspect ratio is relatively mild, and further work is needed to establish the precise influence of each geometric parameter.
Caracterización de las dificultades que presentan los estudiantes de ingeniería en los cursos de Cálculo Diferencial a partir de la Teoría de Representaciones Semióticas
(Universidad Autónoma de Baja California) Leal Puga, Sara Fernanda; de las Fuentes Lara, Maximiliano; Aguilar Salinas, Wendolyn Elizabeth
Introducción: El Cálculo Diferencial (CD) es particularmente importante en la formación profesional de los ingenieros por varias razones, proporciona una base teórica esencial para entender y aplicar conceptos matemáticos avanzados, que son necesarios en diversas aplicaciones de ingeniería. Por ejemplo, es fundamental para el análisis y la solución de problemas relacionados con tasas de cambio y modelos dinámicos, los cuales son comunes en muchas ramas de la ingeniería (Bigotte de Almeida et al., 2021). Además, estudios han demostrado que el dominio del cálculo diferencial está directamente relacionado con el éxito en cursos posteriores dentro de los programas de ingeniería, lo que subraya su papel en la formación académica y profesional de los estudiantes de ingeniería (Bigotte de Almeida et al., 2021). En la ingeniería civil, por ejemplo, el CD se utiliza para derivar las ecuaciones básicas de la mecánica de fluidos, permite diseñar sistemas de drenaje y canales abiertos, se emplean métodos numéricos basados en CD. Además, en hidrología, el volumen de agua, como el flujo a través del tiempo, se calcula como el área bajo la curva en una gráfica de flujo contra tiempo, lo cual requiere de integración, una parte esencial del cálculo diferencial (Sciencing, 2017). La matemática constituye una herramienta indispensable para los ingenieros, y su dominio desde las etapas iniciales de su formación académica es fundamental para facilitar un progreso eficiente en las áreas especializadas de su carrera profesional (Zúñiga, 2007). Específicamente, los programas de estudio de los cursos de Cálculo dirigidos a estudiantes de ingeniería destacan que su objetivo principal es aplicar las herramientas matemáticas en la resolución de problemas de ciencia e ingeniería. Además, la habilidad para aplicar estos principios matemáticos en situaciones reales es reconocida como un componente crítico del éxito en la ingeniería (Smith y Thompson, 2012).