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Análisis de un prototipo virtual de un generador de flujo axial trifásico de 250 w de energía eléctrica para miniturbinas eólicas 小型风力涡轮机 250 瓦三相轴向磁通发电机虚拟原型分析。

Ciencia, Ingenierías y Aplicaciones Pub Date : 2023-12-29 DOI: 10.22206/cyap.2023.v6i2.2812

Miguel Aybar Mejía, Albert Troncoso Jiménez, Ricardo Ramírez Jorge, Luis Alberto Manzanillo, M. Baldera, Alexeis Fernández Bonilla, Deyslen Mariano-Hernández

{"title":"Análisis de un prototipo virtual de un generador de flujo axial trifásico de 250 w de energía eléctrica para miniturbinas eólicas","authors":"Miguel Aybar Mejía, Albert Troncoso Jiménez, Ricardo Ramírez Jorge, Luis Alberto Manzanillo, M. Baldera, Alexeis Fernández Bonilla, Deyslen Mariano-Hernández","doi":"10.22206/cyap.2023.v6i2.2812","DOIUrl":"https://doi.org/10.22206/cyap.2023.v6i2.2812","url":null,"abstract":"La demanda de un generador eléctrico de bajo costo para microturbinas eólicas se desarrolla a medida que aumenta la demanda de electricidad. La energía instalada de microturbinas eólicas en todo el mundo supera los 945 MW, con la tendencia mostrando un aumento con el tiempo. Este artículo tiene como objetivo desarrollar un prototipo de un generador de flujo axial trifásico de 250 W para turbinas eólicas de eje vertical u horizontal. Se utiliza la distribución de Weibull para describir las variaciones en la velocidad del viento; la probabilidad anual de velocidades del viento se obtuvo para un escenario específico con el que se calculó la energía total producida por año. Los programas Granta, EMWorks y LTSpice se utilizaron para las simulaciones virtuales. Los materiales fueron seleccionados comparando el precio, las eficiencias eléctricas, las propiedades mecánicas y las variables involucradas en la generación de energía eléctrica. Los resultados muestran una vida útil de 20 años, un análisis rentable y complementario, cumpliendo con políticas sociales y ambientales. La reducción de CO2 estimada es de 0,468 toneladas métricas por año comparada si se genera la misma cantidad electricidad con un generador eléctrico que funcione con combustibles fósiles. El costo de inversión inicial es de US $ 234,78 utilizando imanes de ferrita, correspondiente a un ahorro de US $ 85,72 con respecto al precio regular de un micro generador de la misma capacidad, y un tiempo de recuperación de la inversión es de dos años.","PeriodicalId":190880,"journal":{"name":"Ciencia, Ingenierías y Aplicaciones","volume":" 74","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-12-29","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"139144651","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

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Effect of size on mutual impedance coupling in a smart switched-beam antenna array 尺寸对智能开关波束天线阵列中相互阻抗耦合的影响

Ciencia, Ingenierías y Aplicaciones Pub Date : 2023-12-29 DOI: 10.22206/cyap.2023.v6i2.2987

Luis Felipe, Riaño Galeano, Hernán Paz, Penagos, L. F. R. Galeano, H. P. Penagos

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Diagnóstico del sistema de transportación urbana utilizando mapas de viaje de usuarios vulnerables: caso de estudio en la ciudad de Loja (Ecuador) 利用弱势用户的出行地图对城市交通系统进行诊断：洛哈市（厄瓜多尔）案例研究

Ciencia, Ingenierías y Aplicaciones Pub Date : 2023-12-29 DOI: 10.22206/cyap.2023.v6i2.2827

Yasmany García-Ramírez, J. Medina, Kevin Sarango

{"title":"Diagnóstico del sistema de transportación urbana utilizando mapas de viaje de usuarios vulnerables: caso de estudio en la ciudad de Loja (Ecuador)","authors":"Yasmany García-Ramírez, J. Medina, Kevin Sarango","doi":"10.22206/cyap.2023.v6i2.2827","DOIUrl":"https://doi.org/10.22206/cyap.2023.v6i2.2827","url":null,"abstract":"El aumento de la población mundial y la concentración en ciudades pone presión al sistema de transportación urbana. Este sistema debe permitir a todas las personas a que tengan acceso al empleo, educación, servicios médicos, entre otros. Tradicionalmente, los sistemas de transportación urbana se han diseñado con base en usuarios tipo. Por lo tanto, el diseño de los sistemas de transporte suele excluir a personas fuera del usuario tipo, por ejemplo las personas vulnerables, como quienes tiene alguna discapacidad o dificultades para movilizarse como los adultos mayores. Una forma de evaluar si el sistema de transportación urbana es efectivo para las personas vulnerables es utilizando Mapas de Viaje del Cliente (MVC); este tipo de mapas no se han desarrollado en el contexto de ciudades de Ecuador. El objetivo de este artículo es evaluar el uso de los mapas de viaje del cliente con los usuarios vulnerables durante el empleo del sistema de transportación pública en la ciudad de Loja (Ecuador). Los usuarios vulnerables considerados son principalmente los padres de familia que llevan a sus hijos a las escuelas, pero también se incluyeron a personas con discapacidad física y visual. Como resultado, se presentan algunas de las consideraciones al momento de usar los MVC. Además, se resaltan las principales modificaciones que se pueden hacer al sistema de transportación urbana local. Esta herramienta puede ser adaptada fácilmente por otras dependencias que les interese analizar el servicio que le presta su sistema de transportación urbana.","PeriodicalId":190880,"journal":{"name":"Ciencia, Ingenierías y Aplicaciones","volume":"55 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-12-29","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"139147160","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

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Selección del modelo óptimo de predicción de la relación de desempeño de una planta solar fotovoltaica. Un enfoque multicriterio basado en algoritmos de aprendizaje automático 为太阳能光伏发电厂选择最佳性能比预测模型。基于机器学习算法的多标准方法。

Ciencia, Ingenierías y Aplicaciones Pub Date : 2023-12-29 DOI: 10.22206/cyap.2023.v6i2.2935

C. A. Yajure Ramírez

{"title":"Selección del modelo óptimo de predicción de la relación de desempeño de una planta solar fotovoltaica. Un enfoque multicriterio basado en algoritmos de aprendizaje automático","authors":"C. A. Yajure Ramírez","doi":"10.22206/cyap.2023.v6i2.2935","DOIUrl":"https://doi.org/10.22206/cyap.2023.v6i2.2935","url":null,"abstract":"La producción de energía eléctrica a partir de las plantas solares fotovoltaicas se ha intensificado en los últimos años con el fin de disminuir el uso de los combustibles fósiles. Sin embargo, este tipo de plantas no está exenta de sufrir pérdidas de energía, reduciendo en consecuencia su rendimiento. La Comisión Electrotécnica Internacional, a través de sus estándares, ha diseñado una serie de indicadores de desempeño clave para estas plantas, uno de los cuales es la relación de desempeño. El objetivo de esta investigación es presentar una metodología multicriterio para seleccionar el mejor modelo de clasificación para predecir la clase de la relación de desempeño de plantas solares fotovoltaicas. Se ilustra la metodología, utilizando los datos de una planta comercial ubicada en la zona central de Chile, considerando la técnica de análisis multicriterio TOPSIS, y los algoritmos de K vecinos más cercanos, máquinas de soporte vectorial, bosques aleatorios, y regresión logística, como alternativas del problema de decisión. Los criterios de decisión son las siguientes métricas: exactitud, precisión, f1-score, recall, y ROC-AUC. Como resultado se obtuvo que el mejor modelo correspondió al obtenido con regresión logística, con un puntaje del 100%, seguido del modelo de bosques aleatorios con 82,86%. Se recomienda incorporar nuevos modelos de clasificación a la metodología, y probarla con los datos de otra planta solar fotovoltaica.","PeriodicalId":190880,"journal":{"name":"Ciencia, Ingenierías y Aplicaciones","volume":" 11","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-12-29","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"139142257","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

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Análisis del impacto de los subsidios sociales: propuesta para mejor asignación en República Dominicana 社会福利影响分析:多米尼加共和国更好分配的建议

Ciencia, Ingenierías y Aplicaciones Pub Date : 2023-06-28 DOI: 10.22206/cyap.2023.v6i1.pp81-106

Felipe Llaugel, Melanie Llaugel

{"title":"Análisis del impacto de los subsidios sociales: propuesta para mejor asignación en República Dominicana","authors":"Felipe Llaugel, Melanie Llaugel","doi":"10.22206/cyap.2023.v6i1.pp81-106","DOIUrl":"https://doi.org/10.22206/cyap.2023.v6i1.pp81-106","url":null,"abstract":"En este trabajo se analiza el alcance y costo de la protección social implementada en la República Dominicana desde el 2004, tomando en cuenta sus principales dimensiones y la efectividad de la misma desde el punto de vista de la solución a la que va dirigida. El choque provocado por la pandemia del 2020 afectó considerablemente a la población vulnerable y el volumen y variedad de los subsidios sociales no han podido satisfacer los retos presentados, dado que la población necesitada de ayuda aumentó, y los recursos del Estado son limitados. Metodológicamente, se propone el uso de gráficas dinámicas para analizar simultáneamente variables de interés, así como la adaptación y aplicación del análisis de envoltura de datos (DEA por las siglas en inglés) para medir la eficiencia en la asignación de los subsidios sociales más importantes. Se concluyó que la combinación novedosa de las técnicas empleadas mejora la asignación de los subsidios. Finalmente, apoyados en una plataforma web para su visualización, se presentan sugerencias para mejorar las políticas públicas de distribución de los subsidios.","PeriodicalId":190880,"journal":{"name":"Ciencia, Ingenierías y Aplicaciones","volume":"87 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-06-28","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"124790180","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

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Generación de caudales medios a partir de registros diarios de precipitaciones utilizando un modelo de tanques: caso de estudio, cuencas en la zona minera del sur del Cesar 使用水箱模型从每日降水记录中生成平均流量:案例研究，塞萨尔南部矿区的流域

Ciencia, Ingenierías y Aplicaciones Pub Date : 2023-06-28 DOI: 10.22206/cyap.2023.v6i1.pp33-52

Héctor Alfonso Rodríguez Diaz, Andrés Humberto Otálora Carmona

{"title":"Generación de caudales medios a partir de registros diarios de precipitaciones utilizando un modelo de tanques: caso de estudio, cuencas en la zona minera del sur del Cesar","authors":"Héctor Alfonso Rodríguez Diaz, Andrés Humberto Otálora Carmona","doi":"10.22206/cyap.2023.v6i1.pp33-52","DOIUrl":"https://doi.org/10.22206/cyap.2023.v6i1.pp33-52","url":null,"abstract":"Este artículo presenta los análisis y resultados de los estudios realizados por el Centro de Estudios Hidráulicos de la Escuela Colombiana de Ingeniería correspondiente a la generación de series de caudales medios diarios en las cuencas que drenan la zona minera en el sur del Cesar, aplicando el modelo de tanques utilizado en el software hec-hms. La investigación ha desarrollado una metodología para estimar, para cada subcuenca, series diarias de caudales medios diarios a partir de registros de precipitaciones y series diarias de evapotranspiración potencial. La metodología incluye la determinación de parámetros iniciales del suelo, de la cobertura vegetal y coeficientes de reducción de la evapotranspiración potencial. El modelo describe la calibración del modelo a partir de los registros diarios de caudales de estaciones localizadas en diferentes puntos sobre el cauce principal de la cuenca en estudio. Tomando como punto de partida los valores iniciales del modelo, se ajustaron los parámetros del suelo (velocidad de infiltración, capacidad de campo, coeficiente de cultivo, almacenamiento inicial) y los factores de reducción de la evapotranspiración potencial hasta conseguir una similitud entre los caudales medios diarios registrados y los caudales medios diarios modelados. El contraste de los resultados se llevó a cabo aplicando diferentes metodologías que permitieron estimar la correlación entre los datos modelados y los datos observados.","PeriodicalId":190880,"journal":{"name":"Ciencia, Ingenierías y Aplicaciones","volume":"54 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-06-28","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"116152271","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

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Evaluation of narrowband coupling techniques against frequency variation 窄带耦合技术对频率变化的影响

Ciencia, Ingenierías y Aplicaciones Pub Date : 2023-06-28 DOI: 10.22206/cyap.2023.v6i1.pp53-79

Hernán Paz Penagos, Mateo Umaña

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Uso del análisis de series de tiempo para pronosticar la producción de energía eléctrica de una planta solar fotovoltaica 利用时间序列分析预测光伏太阳能发电厂的发电量

Ciencia, Ingenierías y Aplicaciones Pub Date : 2023-06-28 DOI: 10.22206/cyap.2023.v6i1.pp9-32

C. A. Yajure Ramírez

{"title":"Uso del análisis de series de tiempo para pronosticar la producción de energía eléctrica de una planta solar fotovoltaica","authors":"C. A. Yajure Ramírez","doi":"10.22206/cyap.2023.v6i1.pp9-32","DOIUrl":"https://doi.org/10.22206/cyap.2023.v6i1.pp9-32","url":null,"abstract":"Existen varios factores que justifican el uso de fuentes de energía renovable en la producción de electricidad, como por ejemplo la reducción de emisiones contaminantes al medio ambiente y el costo nulo de la fuente primaria. Por tales razones, el uso de plantas solares fotovoltaicas para la generación de energía eléctrica ha crecido continuamente en los últimos años, y estas podrían estar conectadas a la red eléctrica externa o desconectadas de la red. El pronóstico de la producción de energía eléctrica de este tipo de plantas es importante para su gestión, operación y mantenimiento, por lo que en esta investigación se propone un estudio del pronóstico de la generación eléctrica de plantas solares fotovoltaicas utilizando el análisis de series de tiempo con modelos ARIMA, en escala semanal y mensual, haciendo uso de los datos reales de una planta solar fotovoltaica del Laboratorio Nacional de Energías Renovables de los Estados Unidos. Aplicando la metodología Box-Jenkins1, se consiguen cuatro modelos de pronóstico, dos para los datos semanales y dos para los datos mensuales, para un mismo período de tiempo. Con el fin de evaluar el desempeño de los modelos se obtuvieron las métricas MAE, RMSE y MAPE. Se encontró que desde el punto de vista del MAPE, los modelos con datos mensuales fueron los de mejor desempeño, al ser su valor menor al 10 % para los dos modelos.","PeriodicalId":190880,"journal":{"name":"Ciencia, Ingenierías y Aplicaciones","volume":"56 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-06-28","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"131449368","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

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Uso de algoritmos de Machine Learning para analizar los datos de energía eléctrica facturada en la Ciudad de Buenos Aires durante el período 2010–2021 使用机器学习算法分析布宜诺斯艾利斯2010 - 2021年期间的电力账单数据

Ciencia, Ingenierías y Aplicaciones Pub Date : 2022-12-20 DOI: 10.22206/cyap.2022.v5i2.pp7-37

C. A. Yajure Ramírez

{"title":"Uso de algoritmos de Machine Learning para analizar los datos de energía eléctrica facturada en la Ciudad de Buenos Aires durante el período 2010–2021","authors":"C. A. Yajure Ramírez","doi":"10.22206/cyap.2022.v5i2.pp7-37","DOIUrl":"https://doi.org/10.22206/cyap.2022.v5i2.pp7-37","url":null,"abstract":"Con las capacidades actuales de las computadoras, los algoritmos de Machine Learning se implementan con facilidad en distintas áreas de interés. En el presente estudio se utilizan métodos de Machine Learning para analizar los datos de energía eléctrica facturada mensualmente en la Ciudad de Buenos Aires, durante el período 2010-2021. Los objetivos son: determinar patrones en los datos utilizando el algoritmo K-Means y determinar las variables que más impactan la energía facturada total a través del uso del algoritmo de Regresión Lineal. Como técnica de reducción de la dimensionalidad se utilizó el análisis de componentes principales. La investigación fue de tipo cuantitativa-explicativa, utilizando los datos de la Dirección General de Estadística y Censos de Buenos Aires, los cuales fueron analizados y preprocesados antes de la aplicación de los algoritmos; para generar los modelos se toma el 75 % de los datos para entrenamiento y 25 % para la evaluación del modelo obtenido. Para el modelo de agrupamiento K-Means se determinó el K óptimo a través del método del codo, y se obtuvo que los datos de energía facturada total presentan una estacionalidad mensual. Para el modelo de Regresión Lineal se utilizaron las métricas R2, RMSE y MAE, y se obtuvo que las energías facturadas residencial, comercial e industrial, más el número de usuarios residenciales, son las variables que mayor impacto tienen sobre la energía eléctrica facturada total.","PeriodicalId":190880,"journal":{"name":"Ciencia, Ingenierías y Aplicaciones","volume":"12 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-12-20","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"132428305","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

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Deposición electroforética de TiO2 sobre acero inoxidable 316 y su evaluación como fotoánodo para la decoloración fotoelectrocatalítica del colorante azoico RR239 bajo luz UV 二氧化钛在316不锈钢上的电泳沉积及其作为光阳极在紫外光下偶氮染料RR239光电催化脱色的评价

Ciencia, Ingenierías y Aplicaciones Pub Date : 2022-12-20 DOI: 10.22206/cyap.2022.v5i2.pp39-62

L. Castañeda, Daniel Augusto Borrás Jiménez, Sara N. Herrera, Lina M Moreno, D. Carmona

{"title":"Deposición electroforética de TiO2 sobre acero inoxidable 316 y su evaluación como fotoánodo para la decoloración fotoelectrocatalítica del colorante azoico RR239 bajo luz UV","authors":"L. Castañeda, Daniel Augusto Borrás Jiménez, Sara N. Herrera, Lina M Moreno, D. Carmona","doi":"10.22206/cyap.2022.v5i2.pp39-62","DOIUrl":"https://doi.org/10.22206/cyap.2022.v5i2.pp39-62","url":null,"abstract":"Se realizó la deposición electroforética (EPD) de los semiconductores TiO2_Aeroxide®P25 y TiO2_Comercial sobre acero inoxidable para la fabricación de fotoánodos con potencial uso en la decoloración fotoelectrocatalítica del colorante azoico Rojo_Reactivo_239 (RR239). Se estudió la influencia de los parámetros de la EPD sobre la homogeneidad e integridad de los depósitos. Asimismo, se analizó el efecto de la composición de las fases fotocatalíticas y el ancho de la banda prohibida óptica de los semiconductores en el rendimiento de la decoloración. Las condiciones de fabricación de los electrodos se establecieron en una primera etapa experimental variando el modo de aplicación del voltaje (pulsado y no pulsado) a 10 V y un tiempo de deposición de 30 s. Posteriormente, se varió la temperatura del tratamiento térmico (250 y 350 °C) necesario para la estabilización del depósito. Definido el modo de aplicación del voltaje y la temperatura del tratamiento térmico, se realizó una segunda etapa para establecer el tiempo de la EPD en un rango entre 10 y 60 s. Cuando el voltaje se aplicó por pulsos, los depósitos resultaron más uniformes y homogéneos. El uso de TiO2_Aeroxide®P25 y TiO2_Comercial permitió alcanzar porcentajes de decoloración superiores al 80 % cuando la EPD se ejecutó a 1,1 V durante 1 h irradiando el ánodo con luz UV (λ.= 365 nm). Las condiciones de la EPD y la temperatura del tratamiento térmico mostraron un efecto apreciable sobre las características físicas de los depósitos y su eficacia como fotoánodos para la decoloración de RR239. Se lograron las condiciones adecuadas para la fabricación de los fotoánodos, siendo el TiO2_Comercial una alternativa de reemplazo del TiO2_Aeroxide®P25 en aplicaciones fotoelectrocatalíticas para la decoloración de RR239 bajo las condiciones evaluadas debido a su rendimiento comparable y bajo costo.","PeriodicalId":190880,"journal":{"name":"Ciencia, Ingenierías y Aplicaciones","volume":"78 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-12-20","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"134296121","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

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