Colección de exámenes de la asignatura Aplicación de Ordenadores 2005 – 2011: fundamentos de programación y algoritmia

Esta divulgación docente recoge los ejercicios resueltos de aquellos exámenes realizados durante los curso 2005-2011, correspondientes a la asignatura Aplicación de Ordenadores de 3º curso de la titulación de Ingeniería Técnica de Obras Públicas de la Escuela Politécnica Superior de la Universidad de Alicante. El contenido de esta colección de exámenes versa sobre fundamentos de programación y algoritmos.

Aplicación de Ordenadores (curso 2001-2002)

Material docente de la asignatura Aplicación de Ordenadores, de 3º curso de Ingeniería Técnica de Obras Públicas.

El uso de ordenadores e internet en el aula: ventajas y desventajas

Este estudio está basado en nuestras percepciones sobre el uso del ordenador e internet que los alumnos de Estudios Ingleses realizan en el aula durante las clases. Aunque hoy en día resulta extraño entrar en un aula sin ordenadores personales e incluso los alumnos muestran gran desconcierto cuando se les prohíbe su uso, no todo son ventajas a la hora de introducir las TICs en el aula, pues, como señalan Fried (2008) y Sana y otros (2012), con frecuencia los docentes nos enfrentamos a problemas de atención de los discentes en determinados momentos del proceso de enseñanza-aprendizaje. En general, parece que el alumnado está más motivado al realizar tareas prácticas con el ordenador; sin embargo, en la clase magistral interactiva los discentes tienden a realizar multitareas que incluyen uso de internet con fines no académicos (véase Wood y otros, 2011), lo cual repercute muy negativamente en su aprendizaje. Sugerimos aquí, por tanto, restringir el uso de ordenadores e internet a determinados momentos del proceso de enseñanza aprendizaje, es decir, a aquellos en los que el uso de las nuevas tecnologías favorece la motivación y el aprendizaje.

Jóvenes conectados: las experiencias de los jóvenes con las nuevas tecnologías

Las nuevas tecnologías ya no son un tema novedoso para la comunidad científica. La trascendencia del fenómeno ha generado una importante labor investigadora, centrada, fundamentalmente, en el estudio cuantitativo de su utilización. Sin embargo, y a pesar de los estudios realizados, todavía existen importantes lagunas de conocimiento. En esta nota abordamos lo que consideramos es una de tales lagunas: el análisis cualitativo de las relaciones que los jóvenes establecen con las nuevas tecnologías. Así, se presentan algunos de los principales resultados de una investigación sobre la influencia de las nuevas tecnologías en la vida cotidiana de los jóvenes; un estudio cuyo objetivo era analizar, no únicamente el grado de disponibilidad y uso de determinadas tecnologías (sobre todo ordenadores, Internet, telefonía móvil y videojuegos), sino, fundamentalmente, cómo éstas se incorporan a la vida cotidiana de los jóvenes y cómo percibe este colectivo su relación con ellas. Nos interesan, por tanto, tanto los posibles cambios en la forma de estudiar, de cubrir el tiempo de ocio o de relacionarse con familiares y amigos, como la manera en que los protagonistas explican e interpretan tales cambios.

Pirólisis y combustión de residuos electrónicos

Resumen de la comunicación presentada en el I Congreso de Estudiantes de Ingeniería Química de la Universidad de Alicante, 13-14 abril 2010.

Aprendizaje de imágenes histológicas utilizando un microscopio virtual: metodología y opinión de los alumnos

El concepto de tejido es un constructo teorético muy útil para aprender a conocer las estructuras microscópicas del organismo y para diagnosticar, de forma objetiva, la mayoría de las lesiones, a través de imágenes histológicas (IH). Tradicionalmente, aprender a interpretar IH se basa en su observación repetitiva y monótona. Esto y la consideración de la Histología como una disciplina meramente descriptiva, ha determinado su escasa relevancia y su alto nivel de olvido para los alumnos, como ha sido puesto de relieve en varias publicaciones. Los recursos digitales han facilitado, de forma sustancial, el aprendizaje de la Histología, aunque todavía sigue basándose en la observación iterativa y monótona de IH. Para facilitar y mejorar dicho aprendizaje hemos creando y publicado una clasificación y sistematización de las IH. En este trabajo presentamos la combinación de la sistematización de las IH con el uso de un microscopio virtual accesible a todos los alumnos en cualquier lugar y momento (tablets, smartphones, ordenadores de mesa, portátiles, etc.). La evaluación de esta metodología, mediante una encuesta, pone de manifiesto su alto grado de aceptación por los alumnos y sus enormes posibilidades para un aprendizaje, a la vez, autónomo y colaborativo.

Enseñando a programar: un camino directo para desarrollar el pensamiento computacional

Está ampliamente aceptado que es fundamental desarrollar la habilidad de resolver problemas. El pensamiento computacional se basa en resolver problemas haciendo uso de conceptos fundamentales de la informática. Nada mejor para desarrollar la habilidad de resolver problemas usando conceptos informáticos que una asignatura de introducción a la programación. Este trabajo presenta nuestras reflexiones acerca de cómo iniciar a un estudiante en el campo de la programación de computadores. El trabajo no detalla los contenidos a impartir, sino que se centra en aspectos metodológicos, con la inclusión de experiencias y ejemplos concretos, a la vez que generales, extensibles a cualquier enseñanza de programación. En general, aunque se van desarrollado lenguajes cada vez más cercanos al lenguaje humano, la programación de ordenadores utilizando lenguajes formales no es una materia intuitiva y de fácil comprensión por parte de los estudiantes. A la persona que ya sabe programar le parece una tarea sencilla, pero al neófito no. Es más, dominar el arte de la programación es complejo. Por esta razón es indispensable utilizar todas las técnicas y herramientas posibles que faciliten dicha labor.

El uso de los formularios online como una herramienta ubicua de realimentación docente

En este artículo, se presentan las experiencias en la introducción del formulario online como una herramienta muy efectiva que permite comunicar a los alumnos y los docentes con unos resultados muy positivos. El procedimiento de trabajo establecido fue el siguiente. En primer lugar, el equipo docente establece unos objetivos de aprendizaje y los distribuye en el cuatrimestre. Para cada sesión teórica, se prepara un cuestionario que explora los contenidos del día. Este cuestionario, que se prepara en una herramienta abierta, a la que todos los alumnos tienen acceso, se presenta a los alumnos veinte minutos antes de finalizar la clase. Los alumnos pueden contestar en la clase con sus ordenadores portátiles, móviles o tabletas, sin importar el sistema operativo al tratarse de aplicaciones en la red basadas en navegadores web. Para facilitar la inclusión de alumnado que no ha podido asistir físicamente a clase, pero sigue los contenidos a través de los materiales que el equipo docente publica previamente a la clase, los formularios quedan abiertos hasta la medianoche de ese día. Los resultados demuestran el alto nivel de transmisión de los contenidos en una verdadera evaluación continua que, a su vez, se percibe por el alumnado muy positivamente.

Coordinación de actividades transversales del módulo básico de los Grados en Biología y Ciencias del Mar

La coordinación de las actividades de un curso pretende mejorar la calidad de la docencia. En este sentido la calidad tiene diferentes matices y aspectos como la cohesión de los cursos, la gestión de la planificación temporal, y la coordinación de las competencias transversales, así como la solución a las incidencias que aparecen a lo largo del curso. Una vez en marcha el curso, a partir de los planes elaborados inicialmente y con la aportación del alumnado en las respectivas reuniones de coordinación, tanto del presente curso como de los anteriores, se ha creado una dinámica de mejora de la planificación coordinada que afecta a todas las competencias del ciclo básico. Se han detectado puntos críticos en la gestión de los recursos que pueden ser limitados, como laboratorios, aulas de ordenadores, la distribución de los tipos de actividades en cada semana, o incluso el propio horario que no es ilimitado. Estos aspectos introducen las principales restricciones cuando se trata de evaluar los esfuerzos de carga de créditos ECTS semanales. La gestión de todos estos aspectos ayudará en el proceso continuo de mejora de la calidad de la docencia en el segundo semestre del ciclo básico de los Grados en Biología y en Ciencias del Mar.

Fundamentos de percepción visual

IMPORTANTE: CÓMO LEERLO. El libro se puede descargar desde el Repositorio de la Universidad de Alicante. Al tratarse de un libro con gran número de animaciones, gifs, vídeos y enlaces a internet, es conveniente abrirlo mediante un lector para epub3, aunque en cualquier otro lector la parte de texto es totalmente accesible. Está optimizado para el lector ibooks del iPad, se puede leer por ejemplo mediante el lector Gitden para Android, mediante los lectores Azardi y Adobe Digital Edition 4.5 para PC o añadiendo el complemento para epub en el navegador Mozilla. Para los usuarios de iPad: al bajar el archivo epub desde la plataforma RUA directamente al dispositivo no se reconoce el formato, por lo que la aplicación ibooks no lo abre. Para evitarlo, recomendamos bajar el fichero en un ordenador y llevarlo al iPad, vía conexión por cable o a través de una nube de datos (la aplicación Dropbox es gratis).

Estudio y mejora de métodos de registro 3D: aceleración sobre unidades de procesamiento gráfico y caracterización del espacio de transformaciones iniciales

Durante los últimos años ha sido creciente el uso de las unidades de procesamiento gráfico, más conocidas como GPU (Graphic Processing Unit), en aplicaciones de propósito general, dejando a un lado el objetivo para el que fueron creadas y que no era otro que el renderizado de gráficos por computador. Este crecimiento se debe en parte a la evolución que han experimentado estos dispositivos durante este tiempo y que les ha dotado de gran potencia de cálculo, consiguiendo que su uso se extienda desde ordenadores personales a grandes cluster. Este hecho unido a la proliferación de sensores RGB-D de bajo coste ha hecho que crezca el número de aplicaciones de visión que hacen uso de esta tecnología para la resolución de problemas, así como también para el desarrollo de nuevas aplicaciones. Todas estas mejoras no solamente se han realizado en la parte hardware, es decir en los dispositivos, sino también en la parte software con la aparición de nuevas herramientas de desarrollo que facilitan la programación de estos dispositivos GPU. Este nuevo paradigma se acuñó como Computación de Propósito General sobre Unidades de Proceso Gráfico (General-Purpose computation on Graphics Processing Units, GPGPU). Los dispositivos GPU se clasifican en diferentes familias, en función de las distintas características hardware que poseen. Cada nueva familia que aparece incorpora nuevas mejoras tecnológicas que le permite conseguir mejor rendimiento que las anteriores. No obstante, para sacar un rendimiento óptimo a un dispositivo GPU es necesario configurarlo correctamente antes de usarlo. Esta configuración viene determinada por los valores asignados a una serie de parámetros del dispositivo. Por tanto, muchas de las implementaciones que hoy en día hacen uso de los dispositivos GPU para el registro denso de nubes de puntos 3D, podrían ver mejorado su rendimiento con una configuración óptima de dichos parámetros, en función del dispositivo utilizado. Es por ello que, ante la falta de un estudio detallado del grado de afectación de los parámetros GPU sobre el rendimiento final de una implementación, se consideró muy conveniente la realización de este estudio. Este estudio no sólo se realizó con distintas configuraciones de parámetros GPU, sino también con diferentes arquitecturas de dispositivos GPU. El objetivo de este estudio es proporcionar una herramienta de decisión que ayude a los desarrolladores a la hora implementar aplicaciones para dispositivos GPU. Uno de los campos de investigación en los que más prolifera el uso de estas tecnologías es el campo de la robótica ya que tradicionalmente en robótica, sobre todo en la robótica móvil, se utilizaban combinaciones de sensores de distinta naturaleza con un alto coste económico, como el láser, el sónar o el sensor de contacto, para obtener datos del entorno. Más tarde, estos datos eran utilizados en aplicaciones de visión por computador con un coste computacional muy alto. Todo este coste, tanto el económico de los sensores utilizados como el coste computacional, se ha visto reducido notablemente gracias a estas nuevas tecnologías. Dentro de las aplicaciones de visión por computador más utilizadas está el registro de nubes de puntos. Este proceso es, en general, la transformación de diferentes nubes de puntos a un sistema de coordenadas conocido. Los datos pueden proceder de fotografías, de diferentes sensores, etc. Se utiliza en diferentes campos como son la visión artificial, la imagen médica, el reconocimiento de objetos y el análisis de imágenes y datos de satélites. El registro se utiliza para poder comparar o integrar los datos obtenidos en diferentes mediciones. En este trabajo se realiza un repaso del estado del arte de los métodos de registro 3D. Al mismo tiempo, se presenta un profundo estudio sobre el método de registro 3D más utilizado, Iterative Closest Point (ICP), y una de sus variantes más conocidas, Expectation-Maximization ICP (EMICP). Este estudio contempla tanto su implementación secuencial como su implementación paralela en dispositivos GPU, centrándose en cómo afectan a su rendimiento las distintas configuraciones de parámetros GPU. Como consecuencia de este estudio, también se presenta una propuesta para mejorar el aprovechamiento de la memoria de los dispositivos GPU, permitiendo el trabajo con nubes de puntos más grandes, reduciendo el problema de la limitación de memoria impuesta por el dispositivo. El funcionamiento de los métodos de registro 3D utilizados en este trabajo depende en gran medida de la inicialización del problema. En este caso, esa inicialización del problema consiste en la correcta elección de la matriz de transformación con la que se iniciará el algoritmo. Debido a que este aspecto es muy importante en este tipo de algoritmos, ya que de él depende llegar antes o no a la solución o, incluso, no llegar nunca a la solución, en este trabajo se presenta un estudio sobre el espacio de transformaciones con el objetivo de caracterizarlo y facilitar la elección de la transformación inicial a utilizar en estos algoritmos.