Escola de Doctorat

Data de lectura: 18/06/2026

• AREIAS FANZERES, LEONARDO: Sound-to-Image Translation Through Direct Cross-Modal Learning: An Exploratory and Architectural Study
  
  Autor/a: AREIAS FANZERES, LEONARDO
  Programa: TEORIA DEL SENYAL I COMUNICACIONS
  Departament: Departament de Teoria del Senyal i Comunicacions (TSC)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 16/04/2026
  Data de lectura: 18/06/2026
  Hora de lectura: 11:00
  Lloc de lectura: Aula de Teleensenyament, edifici B3, Campus Nord, Barcelona
  Director/a de tesi:
  Resum de tesi: El so ambient transmet una rica informació semàntica i contextual sobre esdeveniments, objectes i dinàmiques espacials. Tanmateix, els enfocaments computacionals predominants per a l’anàlisi de l’àudio ambiental, com la Detecció d’Esdeveniments Acústics (Acoustic Event Detection, AED), solen reduir aquesta complexitat a etiquetes textuals discretes. Tot i que aquestes representacions són eficaces per a tasques de monitoratge automatitzat, simplifiquen excessivament les escenes acústiques i resulten insuficients quan la informació auditiva s’ha de comunicar entre diferents modalitats. La traducció de so a imatge (Sound-to-Image, S2I) ofereix un enfocament alternatiu en què un model sintetitza imatges que representen visualment les fonts emissores de so i els entorns que les envolten.Aquesta tesi introdueix i desenvolupa la traducció directa de so a imatge, un paradigma que estableix una connexió entre les modalitats auditiva i visual sense recórrer a mediació textual, supervisió per classes o alineament basat en clústers durant l’entrenament. La hipòtesi central és que les abstraccions d’alt nivell apreses per xarxes neuronals profundes proporcionen un espai semàntic compartit en què modalitats heterogènies poden connectar-se directament, permetent generar imatges que siguin interpretables i semànticament coherents amb el so d’origen. Aquestes sortides s’anomenen informatives, en el sentit que comuniquen visualment aspectes significatius de l’esdeveniment acústic.La primera part de la tesi presenta, fins on arriba el nostre coneixement, el primer estudi dedicat a la traducció directa S2I. Es desenvolupa una xarxa generativa antagònica (Generative Adversarial Network, GAN) densament connectada i condicionada mitjançant incrustacions d’àudio, amb l’objectiu de sintetitzar imatges directament a partir del so. Atès que múltiples imatges plausibles poden correspondre a un mateix esdeveniment acústic, la qualitat de la traducció no es pot avaluar mitjançant la reconstrucció a nivell de píxel. Per abordar aquest repte, es proposa un marc d’avaluació basat en la informativitat, que utilitza classificadors dedicats per determinar si les imatges generades són interpretables i semànticament coherents amb l’àudio d’origen. Els experiments revelen que, malgrat la dificultat inherent de la tasca, el model generalitza a sons no vistos i produeix sortides informatives en una proporció significativa de les traduccions. L’anàlisi també mostra que la dimensionalitat del coll d’ampolla latent influeix en el comportament de la traducció, revelant un compromís entre la convergència en l’espai de píxels i la informativitat.Sobre aquesta base, la segona part investiga si els mecanismes d’atenció poden reforçar l’alineament entre modalitats. Mòduls d’autoatenció i d’atenció creuada s’integren al generador i s’avaluen en múltiples configuracions. Els resultats mostren que l’atenció millora el rendiment de la traducció quan s’aplica en les primeres etapes de la xarxa, incrementant la informativitat en comparació amb la línia base purament convolucional, alhora que preserva la naturalesa plenament directa de la connexió àudio–visual.En conjunt, aquestes contribucions defineixen, validen i amplien formalment la traducció directa S2I com un paradigma de recerca diferenciat. Més enllà del disseny arquitectònic i de les estratègies d’entrenament, aquesta tesi avança principis metodològics per a l’avaluació quantitativa de la traducció entre modalitats en absència d’una veritat visual determinista. Els resultats contribueixen a una millor comprensió de l’aprenentatge de representacions multimodals i destaquen el potencial de la traducció directa S2I per a aplicacions en la interacció multimodal i en tecnologies orientades a l’accessibilitat, especialment per millorar la consciència situacional en persones sordes o amb pèrdua auditiva.
  

• HAULANI EL HARAK, HANAN: ESTUDIO DE LAS CAUSAS Y PROPUESTA DE MEDIDAS PARA REDUCIR LA TASA DE ABANDONO EN USUARIOS DE LENTES DE CONTACTO
  
  Autor/a: HAULANI EL HARAK, HANAN
  Programa: ENGINYERIA ÒPTICA
  Departament: Departament d'Òptica i Optometria (OO)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 28/05/2026
  Data de lectura: 18/06/2026
  Hora de lectura: 11:30
  Lloc de lectura: Auditori Joan Salvadó del Centre Universitari de la Visió. Passeig del 22 de Juliol, 660.08222 Terrassa
  Director/a de tesi:
  Resum de tesi: IntroduccióL’ús de LC s’ha consolidat com una opció òptica eficaç i àmpliament acceptada. Tot i això, una proporció rellevant d’usuaris n’abandona l’ús, sovint de manera precoç i no planificada, a causa de dificultats no resoltes o expectatives no complertes. L’abandonament de les LC és un fenomen multifactorial associat principalment a la incomoditat ocular, la sequedat, les dificultats de manipulació i la manca de seguiment clínic, i continua representant un repte clínic malgrat els avenços tecnològics.Treball realitzatAquesta tesi analitza l’abandonament de les LC i desenvolupa estratègies per prevenir-lo mitjançant tres línies principals: una revisió de la literatura, tres estudis observacionals en entorns clínic, universitari i d’òptica, i el disseny i implementació d’una guia de bones pràctiques clíniques amb seguiment estructurat aplicada al CUV.ResultatsL’abandonament es confirma com un fenomen freqüent i consistent entre entorns, amb taxes similars a les descrites a la literatura. La sequedat, la incomoditat i la sensació de cos estrany són els factors més associats, juntament amb les dificultats de manipulació inicial i la manca de seguiment. La qualitat visual no es comporta com a factor determinant. L’acompanyament clínic estructurat, l’educació del pacient i l’estandardització de protocols s’associen a una menor taxa d’abandonament, mentre que en l’entorn d’òptica es detecten barreres d’accés i deficiències en el procés d’adaptació. Determinades condicions ambientals poden actuar com a factors moduladors.ConclusionsLa incomoditat i la sequedat ocular es mantenen com a principals causes d’abandonament, sovint relacionades amb un seguiment insuficient. La implementació d’una guia estructurada d’adaptació i seguiment pot reduir l’abandonament i millorar la satisfacció i la retenció. Aquesta tesi aporta evidència sobre la situació a Espanya i proposa un model aplicable a la pràctica clínica.
  

• KHAN, SHERAZ AHMED: A posteriori error estimates for the finite element approximation of flow problems based on the variational multiscale concept
  
  Autor/a: KHAN, SHERAZ AHMED
  Programa: MATEMÀTICA APLICADA
  Departament: Facultat de Matemàtiques i Estadística (FME)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 15/05/2026
  Data de lectura: 18/06/2026
  Hora de lectura: 12:00
  Lloc de lectura: Sala d'Actes de l'FME, Edifici U, Campus Sud
  Director/a de tesi: CODINA ROVIRA, RAMON
  Resum de tesi: Els mètodes numèrics s'han popularitzat per resoldre problemes de flux complexos en les darreres dècades. Els mètodes d'elements finits han atret l'atenció de científics i enginyers oferint solucions computacionals a equacions diferencials parcials, àmpliament utilitzades per abordar problemes d'enginyeria. En mecànica de fluids, el mètode estàndard d'elements finits de Galerkin presenta solucions inestables i oscil·latòries quan es tracta de problemes dominats per la convecció. Per superar aquestes limitacions, han sorgit mètodes d'elements finits estabilitzats que proporcionen solucions estables incorporant termes d'estabilització addicionals a la formulació estàndard de Galerkin. Predir i controlar l'error de les aproximacions numèriques continua sent un repte computacional. L'estimació d'errors a posteriori ha fet progressos significatius i s'ha convertit en una eina essencial per als professionals dels elements finits, avaluant i controlant la precisió de les solucions numèriques i guiant estratègies de refinament adaptatiu.La part inicial d'aquest estudi desenvolupa estimacions d'errors a posteriori per a l'equació de convecció-difusió-reacció utilitzant el marc multiescala variacional. Presentem els resultats de l'anàlisi a priori i dues estratègies de l'anàlisi d'errors a posteriori per al mètode d'escala de submalla ortogonal. La nostra proposta és utilitzar una norma escalada de les escales de la submalla com a estimació d'error a posteriori en la norma estabilitzada del problema, que proporciona control sobre el terme convectiu. L'anàlisi de convergència d'errors es duu a terme utilitzant la norma L2 i la norma estabilitzada. Exemples numèrics demostren el rendiment fiable de l'estimador d'errors proposat en comparació amb altres estimadors que pertanyen a la família multiescala variacional.La segona part desenvolupa un marc d'estimació d'errors a posteriori orientat a objectius per a funcionals lineals en la discretització d'elements finits estabilitzada de l'equació estacionària de convecció-difusió-reacció. Proposem un enfocament explícit utilitzant el mètode d'escala de submalla ortogonal, basat en l'avaluació de l'escala de submalla en la quantitat de funcionals d'interès, i el comparem amb un mètode basat en la dualitat que requereix la solució d'un problema adjunt addicional. Els resultats indiquen que tots dos mètodes produeixen estimacions d'error similars, mentre que l'enfocament explícit basat en VMS és computacionalment menys costós. Les proves numèriques demostren l'eficàcia de les tècniques proposades en termes de la quantitat de funcionals d'interès. La tercera part està dedicada a desenvolupar una estratègia de refinament de malla adaptativa guiada per estimadors d'error a posteriori per a les equacions transitòries de Navier-Stokes de fluxos incompressibles. Es deriva un estimador d'error espacial a posteriori basat en VMS utilitzant el mètode d'escala de submalla ortogonal, i es proposa i valida una estratègia de refinament h impulsada per l'indicador d'error local en problemes de flux de referència.En general, aquesta tesi desenvolupa estimacions d'error a posteriori per a discretitzacions d'escala de submalla ortogonal de problemes de flux dins del marc multiescala variacional. Es demostra que les estratègies d'estimació d'errors proposades són robustes per a aplicacions en mecànica de fluids.
  

• MAQUIRRIAIN ANTOÑANZAS, JAVIER: Algoritmos matheurísticos para la programación de mantenimientos preventivos
  
  Autor/a: MAQUIRRIAIN ANTOÑANZAS, JAVIER
  Programa: CADENA DE SUBMINISTRAMENT I DIRECCIÓ D'OPERACIONS
  Departament: Departament d'Organització d'Empreses (OE)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 05/05/2026
  Data de lectura: 18/06/2026
  Hora de lectura: 10:30
  Lloc de lectura: Seminari de l'IOC, planta 11, ETSEIB.
  Director/a de tesi: GARCÍA VILLORIA, ALBERTO | PASTOR MORENO, RAFAEL
  Resum de tesi: Aquesta tesi doctoral aborda el problema de programació cíclica de manteniments preventius en sistemes industrials, un problema de naturalesa NP-hard. Aquest problema consisteix a definir una política de manteniments P que programi els manteniments de M màquines al llarg d’una seqüència cíclica de T períodes de temps, en la qual en cada període només es pot revisar una màquina com a màxim. L’objectiu és resoldre el problema trobant una política que minimitzi els costos incorreguts i, per a això, es desenvolupen i s’avaluen models matemàtics i algorismes matheurístics.En aquest cas es proposa una estructura de costos que combina costos d’operació lineals i costos de manteniment esglaonats, representant de manera més realista un comportament observat en entorns industrials. Sobre aquesta base, es defineixen dues versions del problema:• Seqüenciació cíclica de manteniments preventius amb longitud de cicle predeterminada (SECIMAP_Tpred), en què la longitud del cicle de manteniment T es considera un valor preestablert.• Seqüenciació cíclica de manteniments preventius amb longitud de cicle variable (SECIMAP_Tvar), en què T s’incorpora com una variable de decisió a determinar dins del problema.En primer lloc, per a la variant SECIMAP_Tpred es formula un model matemàtic exacte (MMat) i un model relaxat d’aquest (MPR) que permet calcular cotes inferiors, les quals s’utilitzen posteriorment per avaluar la qualitat dels algorismes (mat)heurístics dissenyats. Atès que el model MMat resulta ineficient per a instàncies de mida industrial, es desenvolupen tres matheurístiques (MH1P, MH2P i MHFI) que integren programació matemàtica i estratègies heurístiques. Finalment, es dissenya un procediment seqüencial (MHSEC) que executa les tres matheurístiques, conservant la millor solució obtinguda. Aquest enfocament aconsegueix una desviació mitjana igual o inferior al 3,19% respecte de la solució òptima. Addicionalment es desenvolupa un còctel de matheurístiques (COMH) que, aplicant la tècnica de terminació anticipada (priorització adaptativa de subalgorismes que permet la cancel·lació de solucions en curs quan aquestes no presenten potencial de millora), obté els mateixos resultats que MHSEC però aconseguint un estalvi en temps d’execució del 53,37%.En segon lloc, es resol el cas SECIMAP_Tvar, on la longitud de cicle T és una variable a optimitzar. Per a aquesta variant es desenvolupa un nou programa matemàtic per al problema relaxat (MTI), quatre algorismes híbrids que uneixen procediments metaheurístics amb algorismes matheurístics (MTI+MHFI, ALG1P, ALG2P i ALGFI), un algorisme seqüencial (ALGSEC) i un còctel d’algorismes (COALG) dissenyat per minimitzar els temps d’execució. Els millors procediments de resolució dissenyats amb T variable (ALGSEC i COALG) aconsegueixen una desviació mitjana menor o igual a l’1,43% respecte de la solució òptima. A més, l’algorisme COALG obté els mateixos resultats que ALGSEC, però utilitzant tècniques de terminació anticipada i poda intel·ligent (evita explorar configuracions de solució que no són capaces d’obtenir un cost inferior al de la millor solució en curs) redueix els temps d’execució en un 33,2%.L’anàlisi comparativa dels resultats obtinguts en ambdues variants del problema (SECIMAP_Tpred i SECIMAP_Tvar) mostra que considerar T com una variable de decisió amplia l’espai de solucions i, en conseqüència, permet obtenir polítiques de manteniment que redueixen els costos en un 2,68%.Finalment, la tesi presenta les conclusions generals, les aportacions metodològiques (entre elles, la introducció d’estructures de costos esglaonades o l’ús sistemàtic de cotes inferiors calculades mitjançant programació matemàtica per guiar la cerca heurística), així com les línies de treball futures.
  

• NIMJE, KARTIKA NARAYAN: Photonic Strategies for Approaching Fundamental Limits in Thermophotovoltaic Energy Conversion
  
  Autor/a: NIMJE, KARTIKA NARAYAN
  Programa: FOTÒNICA
  Departament: Institut de Ciències Fotòniques (ICFO)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 06/05/2026
  Data de lectura: 18/06/2026
  Hora de lectura: 16:00
  Lloc de lectura: ICFO Auditorium and Microsoft Teams Meetinghttps://teams.microsoft.com/meet/396755562864232?p=sfg2ZBdHKIuPmehIJj
  Director/a de tesi: PAPADAKI, GEORGIA THENO
  Resum de tesi: Els sistemes termofotovoltaics (TPV) converteixen la radiació tèrmica en electricitat mitjançant l’acoblament d’un emissor calent amb una cèl·lula fotovoltaica (PV). Malgrat els avenços recents, el seu rendiment continua limitat per un compromís fonamental entre potència i eficiència: un intercanvi radiatiu de banda ampla entre emissor i cèl·lula pot generar una potència elèctrica elevada, però penalitza l’eficiència, mentre que un intercanvi de banda estreta afavoreix una eficiència elevada a costa d’una menor potència. Des d’un punt de vista més empíric, aquesta limitació també es manifesta en la dificultat de millorar simultàniament el corrent i el voltatge de la cèl·lula. Comprendre aquest compromís és, per tant, essencial per optimitzar el rendiment dels TPV. Aquesta tesi desenvolupa un marc unificat per interpretar-lo i identificar estratègies de disseny fotòniques i electròniques capaces de desplaçar favorablement aquest equilibri, sempre dins dels límits termodinàmics.La primera part de la tesi estableix la base conceptual i quantitativa del problema. Una visió fotònica de la radiació tèrmica connecta la llei de Planck i el límit de Stefan–Boltzmann amb la densitat d’estats òptics, la coherència i els polaritons de superfície, i permet distingir clarament entre l’intercanvi en camp llunyà i en camp proper. Aquest marc es combina amb els blocs pràctics dels TPV — control espectral i angular de l’emissió, física de la unió, recombinació i eficiència quàntica — per construir un conjunt d’eines de disseny. A partir d’aquí, les anàlisis de balanç detallat i de termodinàmica radiativa situen els TPV en un paisatge de potència–eficiència delimitat pels límits de Carnot i d’exergia (Landsberg), i identifiquen l’amplada de banda espectral com un paràmetre clau de control del rendiment.Sobre aquesta base, la tesi explora tres vies per mitigar aquest compromís. En primer lloc, els TPV de portadors calents introdueixen un nou grau de llibertat termodinàmic en tractar els portadors com un reservori amb temperatura i potencial químic propis, i en extreure’ls mitjançant contactes selectius en energia. En el límit radiatiu ideal, això permet que una sola unió reprodueixi un comportament equivalent al d’un dispositiu multicolor i s’aproximi a l’eficiència de Carnot a potència finita. En segon lloc, es desenvolupa un marc analític de TPV de camp proper basat en electrodinàmica fluctuacional que obté expressions per al tunelament fotònic entre medis plasmònics i semiconductors, i estableix lleis d’escala que mostren com els modes evanescents poden generar fluxos super-Planckians i espectralment concentrats, afavorint alhora una potència elevada i una eficiència elevada. En tercer lloc, es demostra que l’enginyeria de substrats és decisiva en el disseny de TPV de camp proper: en un cas d’estudi basat en ITO/InAs, l’optimització de films plasmònics prims i de baixes pèrdues, amb freqüència de plasma i gruix ajustats, reconfigura l’espectre de tunelament, concentra la transferència útil per sobre del llindar de banda i suprimeix les pèrdues per sota d’aquest, desplaçant cap enfora les corbes de potència elèctrica–eficiència.En conjunt, aquesta tesi replanteja el compromís entre potència i eficiència en els TPV com una magnitud mal·leable més que no pas fixa. Tot i que les fronteres termodinàmiques globals són immutables, la frontera efectiva accessible a arquitectures pràctiques pot modificar-se mitjançant intervencions controlades sobre els espectres radiatius, els modes electromagnètics i l’energètica dels portadors. Els models analítics, els referents termodinàmics i les estratègies d’optimització desenvolupats proporcionen una base sòlida per dissenyar i avaluar sistemes TPV que combinin control fotònic, extracció de portadors calents i acoblament de camp proper, així com per situar aquests resultats teòrics en relació amb les limitacions reals dels materials i dels dispositius.