Ciencia


La investigación científica que se desarrolla en CITEDI se agrupa en torno a tres líneas de investigación principales, también conocidas como líneas de generación y aplicación del conocimiento (LGAC). Este agrupamiento nos permite concentrar nuestros esfuerzos de investigación y de formación de capital humano de nivel posgrado y obtener de esa manera resultados con mayor impacto científico, tecnológico y social.

Línea de investigación en sistemas dinámicos y control en tecnologías emergentes.

El grupo investiga metodologías y diseños de controladores robustos basados en H-infinito no lineal y estructura variable, para casos en los que el modelo no es conocido o cuando es obligatorio considerar la dinámica de los actuadores. Las aplicaciones se encuentran en péndulos invertidos, vehículos aéreos y espaciales y en general en sistemas mecánicos. También se estudian las técnicas de control inteligente basadas en lógica difusa tipo 2 y similares, con aplicaciones a la planeación segura y eficiente de trayectorias de robots móviles, y al diseño de controladores de sistemas electromecánicos.
Adicionalmente, se lleva a cabo investigación científica básica en el análisis modelos dinámicos de crecimiento tumoral, con la finalidad de determinar las condiciones que conducen a su eliminación.
Los integrantes del grupo de trabajo son: Konstantin Starkov, Eduardo Javier Moreno Valenzuela, Luis Tupak Aguilar Bustos y Luis Arturo González Hernández.

Proyectos recientes de la línea de investigación en sistemas dinámicos y control en tecnologías emergentes.

 

Director NAB SNI Año Proyecto de investigación Financiado por:
Dr. Konstantin Starkov Si III 2025 Estudios de dinámica última de algunos sistemas de cáncer y diabetes tipo 1 con lados derechos polinomiales y racionales- fraccionales. SIP-IPN

 

 

 

2024 Estudio de la dinámica global de diferentes modelos de cáncer y modelos de diabetes tipo 1. SIP-IPN

 

 

 

2022 Obtención de condiciones de erradicación / persistencia de células cancerosas en modelos de cáncer complejos. SIP-IPN

 

 

 

2021 Estudios de la dinámica última de algunos modelos de medicina matemática mediante la localización de atractores. SIP-IPN

 

 

 

2020 Control adaptable de sistemas mecatrónicos. SIP-IPN

 

 

 

2019 Estudios de la dinámica final de algunos modelos econpidemiológicos y modelos de cáncer en diversos tipos de terapias. SIP-IPN

 

 

 

2018 Estudios de casos de dinámica convergente para algunos modelos de crecimiento tumoral de cáncer bajo varios tipos de terapias. SIP-IPN

 

 

 

2017 Estudio de las propiedades asintótica globales de algunos modelos de crecimiento tumoral de cáncer. SIP-IPN

 

 

 

2014-2017 Análisis de sistemas con dinámica compleja en las áreas de medicina matemática y física utilizando los métodos de localización de conjuntos compactos invariantes.

CONACYT, Ciencia Básica

 

 

 

2016 Aplicaciones del método de localización de conjuntos compactos invariantes para el análisis dinámico de diversos modelos de crecimiento tumoral y de sistemas Hamiltonianos.

SIP-IPN
Dr. Eduardo Javier Moreno Valenzuela Si III 2025 Avances teóricos y experimentales en el control no lineal del tipo PI, PID y adaptativo para sistemas no lineales con y sin restricciones e incertidumbres paramétricas. SIP-IPN
      2024 Innovaciones en el control robusto de sistemas no lineales con aplicaciones a sistemas mecatrónicos.. SIP-IPN
      2019-2024 Nuevas metodologías de control para sistemas mecatrónicos sujetos a saturación. CONAHCYT, Ciencia Básica
      2023 Control proporcional, integral, y derivativo con compensación inteligente para sistema mecatrónicos y electrónicos. SIP-IPN
      2022 Control proporcional, integral y derivativo de sistemas mecatrónicos. SIP-IPN
      2021 Control basado en pasividad con aplicaciones a sistemas mecánicos y electrónicos. SIP-IPN
      2020 Control adaptable de sistemas mecatrónicos. SIP-IPN
      2019 Control de sistemas no lineales con limitaciones de entrada. SIP-IPN
      2017 Control de sistemas no lineales electrónicos y mecánicos en cascada. SIP-IPN
      2016 Control robusto de sistemas mecánicos subactuados. SIP-IPN
      2014-2022 Análisis y Control de Sistemas mecatrónicos complejos. Cátedras CONACYT
Dr. Luis Tupak Aguilar Bustos Si II 2024-2025 Caracterización, control y ciclos límites en electromovilidad con un enfoque de sistemas de dimensiones infinitas.

SIP-IPN
      2018-2024 Nueva generación de algoritmos de control en lazo cerrado para la regulación de glucosa en pacientes diabéticos usando modelos bio-inspirados.

SEP-CONACYT-ANUIES-ECOS NORD FRANCIA
      2018-2022 Control, análisis de estabilidad y aplicaciones de auto-oscilaciones en sistemás dinámicos no suaves y complejos.

CONACYT, Ciencia básica
      2022-2023 Control y observación en problemas de sistemas con parámetros distribuidos y su aplicación en sistemas electromecánicos complejos.

SIP-IPN
      2020 - 2021 Control de sistemas subactuados complejos: desde mecanismos con grado de subactuación mayor que uno hasta sistemas con parámetros distribuidos. SIP-IPN
      2019 Síntesis y análisis de controladores de mecanismos para las nuevas tecnologías de impresoras de tres dimensiones. SIP-IPN
      2018 Diseño de Controladores y Observadores Discontinuos para la Solución de Problemas de Control de Movimiento de Sistemas Subactuados. SIP-IPN
      2017 Síntesis y análisis de nuevos controladores robustos y observadores para una clase de sistemas aéreos tomando en cuenta perturbaciones externas, fallas y la dinámica de sus actuadores. SIP-IPN
      2016 Diseño de Controladores Robustos Orientado a Sistemas Aeroespaciales Considerando Dinámica de Actuadores. Parte I. SIP-IPN
Dr. Luis Arturo González Hernández Si   2023-2025 Diseño y pruebas de controladores robustos para un generador asíncrono de doble alimentación utilizado en un generador eólico. CONAHCYT, Ciencia de Frontera
      2022 Estructuración, modelado, simulación y control de una microred para la casa sustentable del IPN. SIP-IPN
      2019 Equipo de emulación de una turbina eólica. SIP-IPN
      2018 Diseño y simulación de un control retroalimentado robusto para un generador asíncrono de doble alimentación para operar una turbina eólica. SIP-IPN

 

Infraestructura y equipamiento más importantes.


Dos laboratorios de investigación con 12 posiciones de trabajo, vehículo aéreo de 4 propelas Q-ball 2 con sistema de control asistido por visión, Asc Tec Hummingbird, Pioneer 3-DX y QBot. Asimismo, se cuenta con carro péndulo de la compañía INTECO, grúa de tres dimensiones de libertad de la compañía INTECO, helicóptero tetra-rotor "Asc-Tec Pelican", robot manipulador de cinco grados de libertad, tarjetas de control Dspace.

Temas de investigación disponibles para estudiar sistemas dinámicos y control en tecnologías emergentes en CITEDI.

Director Temas de investigación disponibles para tesis
Dr. Konstantin Starkov
  • Global Analysis of Dynamic Oncology Models and Its Application.
  • Global Analysis of Dynamic Diabetes Type 1 Models and Its Application.
  • Global Analysis of Dynamic Eco-epidemiological Models and Its Application.
Dr. Eduardo Javier Moreno Valenzuela
  • Control adaptable de robots manipuladores considerando planificación en línea.
  • Diseño de controladores para la teleoperación de robots manipuladores en ambientes inciertos.
  • Diseño de un controlador para estabilizar el voltaje en microrredes.
  • Control puerto-hamiltoniano para un sistema electrónico de potencia.
Dr. Luis Tupak Aguilar Bustos
  • Análisis de estabilidad de controladores basados en datos muestreados en sistemas mecánicos con fricción no lineal.
  • Estabilización de péndulo invertido con controladores y observadores basados en datos muestreados.
  • Comparación de métodos de integración para ecuaciones en derivadas parciales lineales con aplicaciones en modelado físico y simulación.

 

Línea de investigación en cómputo inteligente de alto rendimiento

El trabajo de investigación de la LGAC se concentra principalmente en las áreas de control inteligente, sistemas inteligentes cuánticos y procesamiento cuántico de señales, planeación de trayectoria, automóviles autónomos, y sistemas farmacobiológicos. Se realiza investigación básica de frontera aplicada. Se desarrollan algoritmos híbridos que combinan diversas técnicas como lógica difusa, redes neuronales, algoritmos evolutivos y de comportamiento social. Los algoritmos desarrollados se prueban en sistemas basados en FPGAs, procesadores multinúcleo y GPUs.
Los integrantes del grupo de trabajo son: Oscar Humberto Montiel Ross, Juan José Tapia Armenta, Moisés Sánchez Adame, Isaura González Rubio Acosta, Teodoro Álvarez Sánchez, Adolfo Esquivel Martínez y David Jaime Saucedo Martínez.

Proyectos recientes de la línea de investigación en cómputo inteligente de alto rendimiento

Director NAB SNI Año Proyecto de investigación Financiado por:
Dr. Oscar Humberto Montiel Ross Si II 2025 Consolidación de un Ecosistema Nacional en Cómputo Inteligente Cuántico: Formación, Investigación y Aplicaciones Estratégicas. Etapa 1. SIP-IPN
      2023-2025 Detección de fracturas y daño óseo mediante cómputo inteligente cuántico. CONAHCYT, Ciencia de Frontera
      2022-2024 Programa para la integración nacional en cómputo cuántico. SIP-IPN
      2019-2021 Sistemas inteligentes cuánticos. SIP-IPN
      2016-2018 Sistemas Inteligentes Híbridos. SIP-IPN
Dr. Juan José Tapia Armenta Si I 2025 Inteligencia artificial general basada en modelos con capacidad de razonamiento y aplicaciones de aprendizaje automático.. SIP-IPN
      2024 Modelado matemático y ciencia de datos con algoritmos de cómputo de alto rendimiento. SIP-IPN
      2023-2024 Desarrollo de algoritmos de cómputo de alto rendimiento, ciencia de datos y aprendizaje automático. RedCIBaja-AWS
      2023 Aceleración en GPU de algoritmos de modelado matemático, ciencia de datos y aprendizaje automático. SIP-IPN
      2022 Algoritmos de inteligencia artificial y ciencia de datos en múltiples nodos con múltiples GPUs. SIP-IPN
      2021 Aplicaciones de ciencia de datos y aprendizaje automático con cómputo de alto rendimiento. SIP-IPN
      2020 Optimización del comportamiento caótico de sistemas de orden fraccional usando algoritmos evolutivos. SIP-IPN
      2019 Cómputo de alto rendimiento en modelado matemático, metaheurísticas y ciencia de datos. SIP-IPN
      2018 Algoritmos y metaheurísticas de optimización con cómputo de alto rendimiento. SIP-IPN
      2017 Modelado matemático y sistemas inteligentes con cómputo de alto rendimiento. SIP-IPN
      2016 Modelado matemático y visualización con procesadores gráficos. SIP-IPN
Dra. Isaura González Rubio Acosta     2023-2025 Impacto económico de soluciones de ciudades inteligentes. SIP-IPN
      2022 Localización de talento orientada al impulso de proyectos de innovación social. SIP-IPN
      2021 Diseño e implementación de una metodología para la identificación de talento orientada al desarrollo de proyectos de innovación social y tecnológica. SIP-IPN
M. en C. Teodoro Álvarez Sánchez     2025 Agrotecnología Inteligente: IA, IoT para la Protección en la Sustentabilidad de los Cultivos SIP-IPN
      2024 Monitoreo y control de un invernadero de hidroponía utilizando Raspberry Pi Pico e IoT. SIP-IPN
      2023 Diseño de sensores inalámbricos para mamíferos terrestres. SIP-IPN
      2021 Mantarraya: Robot de servicio para limpiar la basura en mares y lagos. SIP-IPN
      2020 Mantarraya: Robot de servicio para limpiar la basura en mares y lagos. SIP-IPN
      2019 Diseño e implementación de un vehículo submarino operado remotamente. SIP-IPN
      2016 Sistema de carga inalámbrica para vehículo aéreo no tripulado. SIP-IPN

 

Infraestructura y equipamiento más importantes.

Dos laboratorios de investigación con un total de 16 posiciones de trabajo. Se cuentan con computadoras equipadas con tarjetas GPUs, con un sistema de desarrollo Jetson TK1 y con dos servidores para cómputo de alto rendimiento con tarjetas GPU Titán RTX.

Temas de investigación disponibles para estudiarcómputo inteligente de alto rendimiento en CITEDI.

Director Temas de investigación disponibles para tesis
Dr. Oscar Humberto Montiel Ross

  • Desarrollo de métodos computacionales basados en inteligencia artificial para la detección, clasificación e identificación de enfermedades crónico-degenerativas.
  • Diseño y aplicación de herramientas computacionales enfocadas al análisis genómico en el estudio de la resistencia a los antibióticos.
  • Desarrollo de métodos computacionales avanzados para el análisis genómico en el diseño de nuevos fármacos.
  • Desarrollo de herramientas computacionales especializadas en microbiología.
  • Desarrollo de métodos computacionales aplicados a la criptografía y tecnologías basadas en blockchain.

Dr. Juan José Tapia Armenta

  • Algoritmos de optimización en multi-GPU para el problema del agente viajero a gran escala.
  • Aprendizaje automático para aplicaciones en física de fluidos.
  • Clasificación de estrellas variables a través de inteligencia artificial y técnicas de aprendizaje automático binarias, multiclase y jerárquicas.
  • Identificación de correlaciones entre las propiedades físicas y taxonómicas de asteroides cercanos a la Tierra utilizando ciencia de datos.

Dra. Isaura González Rubio Acosta en co-dirección con el Dr. Juan José Tapia Armenta

  • Metodologías basadas en ciencia de datos para medir el impacto socioeconómico de las tecnologías en ciudades inteligentes..

Dr. Moisés Sánchez Adame

  • Deep Learning.
  • Generative AI.
  • Liquid Neural Networks.
  • Convolutional Kolmogorov-Arnold Networks.
  • Cognitive Architectures for AGI.

 

Línea de investigación en tecnologías de imagen y telecomunicaciones modernas

Un grupo diverso de investigadores trabaja en las áreas de: sistemas avanzados de procesamiento de imágenes y reconocimiento de patrones, donde se desarrollan algoritmos y arquitecturas digitales de tipo FPGA y GPU para aplicaciones tales como mejoramiento de la visibilidad en tiempo real en la presencia de neblina, reconocimiento y seguimiento de objetos en el espacio 3D, reconocimiento de rostros y reconocimiento de emociones a través de la expresión facial; diseño y modelado de circuitos y sistemas para telecomunicaciones; tecnología de percepción remota en el espectro visible y VNIR para nanosatélites; reconocimiento de iris bajo condiciones ambientales no controladas y distancia media; e indización de contenidos multimedios para la preservación de la herencia cultural.
Los integrantes del grupo de trabajo son: José Cruz Núñez Pérez, Víctor Hugo Díaz Ramírez, Rigoberto Juárez Salazar (Investigador por México), Mireya Saraí García Vázquez, Sergio Jesús González Ambriz, Ciro Andrés Martínez García Moreno, Julio César Rolón Garrido, Roberto Herrera Charles, Andrés Calvillo Téllez y Luis Miguel Zamudio Fuentes.

Proyectos recientes de la línea de investigación en tecnologías de imagen y telecomunicaciones modernas.

Director NAB SNI Año Proyecto de investigación Financiado por:
Dr. José Cruz Núñez Pérez Si II 2025 Optimización en FPGA de sistemas caóticos de orden fraccional basados en dispositivos con memoria y encriptación de imágenes. SIP-IPN
      2024 Encriptación de imágenes usando osciladores caóticos de orden fraccional y basados en dispositivos con memoria. SIP-IPN
      2023 Implementación de FPGA de sistemas caóticos basados en dispositivos con memoria, memristor, memcapacitor y meminductor. SIP-IPN
      2022 Diseño en FPGA de un sistema transceptor RF basado en radio definido por software. SIP-IPN
      2021 Implementación en FPGA de técnicas de encriptación caóticas basadas en DCSK y CDMA. SIP-IPN
      2020 Optimización del comportamiento caótico de sistemas de orden fraccional usando algoritmos evolutivos. SIP-IPN
      2019 Diseño de sistemas de supresión de caos usando el método de intercambio de parámetros. SIP-IPN
      2018 Diseño digital de sistemas de encriptamiento caóticos usando multi-enrollamientos y multi-direcciones. SIP-IPN
      2017 Sincronización de Osciladores Caóticos y su Aplicación en la Transmisión de Imágenes y Video. SIP-IPN
      2016 Modelado e Implementación de Osciladores caóticos en una tarjeta DSP-FPGA. SIP-IPN
Dr. Víctor Hugo Díaz Ramírez Si II 2025 Métodos avanzados de visión por computadora y aprendizaje computacional. SIP-IPN
      2022-2024 El uso de visión multiespectral para restaurar la visibilidad en imágenes degradadas por dispersión óptica. CONAHCYT
      2024 El uso de visión multiespectral para procesamiento de imágenes y reconocimiento de patrones. SIP-IPN
      2023 Procesamiento de imágenes y reconstrucción tridimensional utilizando visión multiespectral. SIP-IPN
      2022 Métodos opto-digitales para procesamiento de imágenes y reconstrucción tridimensional. SIP-IPN
      2021 Visión computacional y procesamiento de imágenes para sistemas opto-digitales. SIP-IPN
      2020 Procesamiento opto-digital de imágenes y reconocimiento de patrones a través un enfoque adaptativo. SIP-IPN
      2019 Algoritmos de procesamiento de imágenes con aplicación en robótica móvil. SIP-IPN
      2018 Algoritmos de visión por computadora para navegación autónoma de un robot móvil terrestre. SIP-IPN
      2017 Métodos de restauración de imágenes a través de visión estereoscópica.. SIP-IPN
      2016 Diseño de algoritmos para reconocimiento de objetos en escenas 3D. SIP-IPN
      2016 Desarrollo de algoritmos adaptativos para
el procesamiento de imágenes en
aplicaciones de seguridad. (preseleccionado)
CONAHCYT, Atención a Problemas Nacionales
      2015-2025 Desarrollo de sistemas avanzados para procesamiento de señales y telecomunicaciones. CONAHCYT, Cátedras CONAHCYT
Dr. Rigoberto Juárez Salazar Si II 2019-2024 Métodos multidimensionales de procesamiento de datos en sistemas de proyección de luz estructurada. CONACYT, Ciencia básica
      2015-2016 Desarrollo de sistemas avanzados para procesamiento de señales y telecomunicaciones. CONACYT, Cátedras CONACYT
Dra. Mireya Saraí García Vázquez Si I 2024-2026 Contribución específica de variables multimedia espacio-temporales caracterizadas por métodos de aprendizaje profundo para la evaluación de la fragilidad y el deterioro cognitivo de personas adultas mayores. CONAHCYT
      2024-2025 Modelos de inteligencia artificial en desemejantes contextos ecológicos. SIP-IPN
      2022-2023 Caracterización de descriptores en inteligencia artificial para aplicaciones en diferentes contextos ecológicos. SIP-IPN
      2021 Caracterización de actividades instrumentales de la vida diaria con aprendizaje profundo. SIP-IPN
      2019 Modelo de regiones y patrones adaptables para indexación de contenido multimedia en condiciones no controladas. SIP-IPN
      2018 Interoperabilidad del repositorio institucional del IPN para herramientas de procesamiento e indexación estandarizadas. CONAHCYT
      2018 Indexación de contenido multimedia en modelos de inteligencia artificial. SIP-IPN
      2018 Robustez del contenido Multimedia para su gestión y clasificación usando redes neuronales convolucionales. SIP-IPN
      2017 Desarrollo de espacios transversales bajo características adaptables de indexación de base biométrica, atención visual y multimedia. SIP-IPN
      2017 Clasificador de contenido multimedia basado en máquinas de aprendizaje profundo. SIP-IPN
      2012-2016 “MEX-CULTURE” (Multimedia libraries indexing for presentation and dissemination of the mexican culture) CONAHCYT – ANR (Francia)
Dr. Ciro Andrés Martínez García Moreno No   2023-2025 Desarrollo de prototipos de servicios de ciudades inteligentes para aplicaciones a problemas municipales. SIP-IPN
      2020-2022 Seguridad  física  de  personas  y  sus  bienes  mediante  técnicas  de  Campus  inteligente. SIP-IPN
      2019 Escuela de otoño sobre técnicas y herramientas de inteligencia artificial en apoyo a la investigación sobre envejecimiento saludable. CONAHCYT
Dr. Julio César Rolón Garrido No   2016-2017 Desarrollo e integración de una carga útil de percepción remota satelital hiperespectral. CONAHCYT, Fondo Sectorial AEM
      2013-2016 Diseño, construcción…[Confidencial] Confidencial
Dr. Roberto Herrera Charles No   2024 Aplicación del ecosistema WoT a la agroecología. SIP-IPN
      2023 Aplicación de la plataforma experimental WoT. SIP-IPN
      2022 Plataforma Experimental Web de las Cosas. SIP-IPN
      2020 Instrumento de medición de parámetros oceanográficos. SIP-IPN
      2017 Red de Sensores IoT y RFID. SIP-IPN
      2016 Procesamiento de señales de Sensores Instrumentación para Vehículo Aéreo. SIP-IPN
M. en C. Andrés Calvillo Téllez No   2025 Sistema hidropónico sostenible IoT alimentado con energía solar fotovoltaica. SIP-IPN
      2024 Prototipo de satélite CanSat: Un enfoque interdisciplinario en educación STEM. SIP-IPN
      2023 Sistema digital para medición del estado de salud de celdas para la recuperación de las baterías de autos eléctricos. SIP-IPN
      2022 Estimación de métricas básicas de radioenlaces LoRa. SIP-IPN
      2021 Plataforma de desarrollo de la promoción de la competencia de Ciencias, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas (STEM). SIP-IPN
      2020 Plataforma entrenadora para aplicaciones de vehículo autónomo a escala 1:10. SIP-IPN
      2019 Monitoreo de variables físicas para ambiente acuoso. SIP-IPN
      2018 Predicción de la pérdida de la señal de radioenlace de un Dron. SIP-IPN

 

Infraestructura y equipamiento más importantes.

Cuatro laboratorios de investigación con un total de 25 posiciones de trabajo, equipados con tarjetas electrónicas de desarrollo de circuitos y sistemas digitales, equipo de generación de señales de baja y alta frecuencia y equipo de medición de Radiofrecuencia. También se cuenta con cámaras y proyectores digitales de alta resolución, tarjetas electrónicas de desarrollo de alta gama con tecnología GPU o FPGA, mesa óptica de precisión, plataformas de prueba para experimentos de procesamiento de imágenes, equipos de cómputo con tarjetas gráficas GPU para cómputo científico, robot móvil terrestre, impresora 3D.

Temas de investigación disponibles para estudiar tecnologías de imagen y telecomunicaciones modernas en CITEDI.

Director Temas de investigación disponibles para tesis
Dr. José Cruz Núñez Pérez

  • Diseño en FPGA de un Transceptor IEEE 802.11n en Modo de Alto Desempeño.
  • Diseño en FPGA de un Sistema DSSS con LFSR Reconfigurable.
  • Diseño en FPGA de un Sistema de transmisión reconfigurable n-QAM.
  • Optimización de sistemas caóticos de orden fraccional usando algoritmos evolutivos.

Dr. Víctor Hugo Díaz Ramírez en co-dirección con el Dr. Rigoberto Juárez Salazar

  • Digitalización de objetos tridimensionales (3D) utilizando visión estereoscópica.
  • Reconocimiento y seguimiento de objetos dinámicos en entornos bidimensionales (2D) y tridimensionales (3D).
  • Clasificación de expresiones faciales utilizando de redes neuronales convolucionales.
  • Detección de anomalías en imágenes médicas utilizando redes neuronales concolucionales.

Dr. Ciro Andrés Martínez García Moreno

  • Desarrollo de sistemas para Ciudades Inteligentes.