Posibilidades de la informática en la educación.

Ofrecer una visión mas amplia de lo que puede ser la informática en la educación. Describir de forma general el material y los elementos del ordenador. Este análisis, trata sobre las posibilidades existentes que tiene la informática en el mundo de la educación. En el comienzo, se explican aspectos generales de la informática: que es la informática y el ordenador, la historia y se hace relevancia al microprocesador, así como sus características. Mas adelante, se tratan los aspectos educativos de la informática, la historia del ordenador en la educación, los distintos hardware y software que se pueden utilizar en este campo. Por ultimo se explica cuales son los lenguajes de programación, la inteligencia artificial y cuales son los distintos usuarios que pueden usar el ordenador en la educación. También se hace una recopilación de cuales son los proyectos estatales para dotar a los centros con ordenadores. 1) La informática en la educación no solo puede ser un sueño sino que ha de ser una realidad. 2) Todo profesor ha de estar formado no solamente en algún lenguaje informático, su formación ha de ser mucho mas completa, esto les permitirá el tipo o nivel de E.A.O que precisen teniendo en cuenta las ventajas y los inconvenientes que presentan. 3) Dos son los principios sobre los que se fundamenta, la individualización y la realización. 4) La A.E.O tutorial ha tenido mucha importancia y es frecuente encontrar gran cantidad de programas de este tipo. 5) Las nuevas tendencias seguidas en E.A.O van mas encaminadas hacia un tipo de enseñanza en la que el alumno es protagonista de sus propios aprendizajes.6) Este lenguaje presenta grandes defectos, se diseñó en 1964 para enseñar a escribir programas a estudiantes de filosofía y letras. 7) La preocupación de los creadores de este lenguaje no fue que los niños aprendiesen un determinado lenguaje, sino que lo que mas le interesaba era que aprendiesen a programar para ponerlo al servicio de otras materias. 8) LOGO ofrece grandes posibilidades no solo informáticas, si no también educativas y seria conveniente que a partir de los once años se le proporcione la enseñanza de BASIC, que tiene una gran difusión. 9) Muchos centros educativos quizá por un total desconocimiento en el tema, están utilizando de forma errónea los ordenadores, estos se limitan a instruir al alumno en algún tipo de lenguaje una o dos horas a la semana. 10) A pesar de toda la preocupación por el alumno y las investigaciones realizadas, se ha creado unas situación en la que ha proliferado varios programas para la educación, muchos de ellos no son apropiados, algunos carecen de valor educativo, por ello se hace necesario evaluar los programas. 11) Antes de poner al alumno ante un programa, el profesor ha de probarlo y debe tratar de ponerse ante todas las posibilidades que puedan surgir al alumno y así ver si se cumple todos los requisitos. 12) Por lo que respecta al numero de ordenadores que se precisan en un aula, lo mejor sería contar con un ordenador por alumno, pero como las posibilidades económicas de los centros hacen esto prácticamente imposible, la cantidad entre cinco y diez ordenadores por centro de un tamaño medio lo harían suficiente..

Propuesta de un ciclo de vida para creación y gestión del conocimiento : actualización del análisis de las funcionalidades de las aplicaciones informáticas para la gestión de conocimiento.

Resumen basado en el de la publicación

Pedagogía cognitiva : la educación y el estudio de la mente en la Sociedad de la Información.

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Sistemas Inteligentes en la Educación : una revisión de las líneas de investigación actuales.

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SICOLE : diagnóstico y tratamiento computarizado de la dislexia en español.

Monográfico con el título: 'Blended learning'. Resumen basado en el de la publicación

Modelamiento de un agente de calidad multicriterio para un sistema de tele-enseñanza.

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Neurociencia y educación

Resumen basado en el de la publicación.

Asistentes virtuales en plataformas 3.0

Los asistentes virtuales son herramientas inteligentes que ayudan a los usuarios a buscar información en un conglomerado de recursos web. El despliegue natural de los mismos se realiza en las propias páginas web, donde permiten resolver las dudas de los usuarios formuladas en lenguaje natural usando técnicas de Inteligencia Artificial. En este artículo presentamos las características más relevantes del asistente virtual Elvira y su integración en la página web de la Universidad de Granada. De forma paralela a la aparición de los asistentes virtuales, en la última década, los avances tecnológicos han hecho que el acceso a la información se produzca desde diferentes fuentes, trasladando la necesidad de la asistencia artificial a otros ámbitos. En este trabajo, detallamos la ampliación de los despliegues del asistente virtual Elvira sobre dispositivos móviles y redes sociales.

Aplicaci??n de t??cnicas de ingenier??a de lenguajes al campo del modelado educativo

Los Lenguajes de Modelado Educativo (EMLs, del t??rmino en ingl??s Educational Modeling Language) permiten a los profesores la formalizaci??n de los procesos de ense??anza mediante la creaci??n de un dise??o educativo. Estos dise??os educativos contemplan tanto los propios contenidos educativos como las actividades complementarias necesarias para lograr un uso eficaz de tales contenidos, as?? como para mejorar el aprendizaje. Los dise??os educativos formalizados mediante un EML tienen la ventaja de poder ser procesados autom??ticamente mediante herramientas inform??ticas. Esta representaci??n expl??cita tiene distintas ventajas, entre las que destaca que los dise??os educativos pueden ser reutilizados por otros profesores, bien como ejemplo de buenas pr??cticas en la ense??anza o, bien como punto de partida para adaptar el dise??o educativo a las necesidades espec??ficas de sus alumnos. Pese al potencial de los EMLs, su uso por parte de los profesores todav??a es limitado debido en gran parte, por un lado, a la falta de herramientas sencillas que faciliten su aplicaci??n y, por otro, a la dificultad de su uso como consecuencia de la alta expresividad de estos lenguajes. El objetivo de esta Tesis consiste en facilitar el uso de los EMLs por parte de los profesores a trav??s de dos l??neas principales: (i) Acercar la terminolog??a de los EMLs a la terminolog??a utilizada por parte de los profesores y (ii) Promover y simplificar la reutilizaci??n de dise??os educativos existentes, poniendo al mismo nivel la reingenier??a de dise??os educativos y la creaci??n, partiendo de cero, de nuevos dise??os. Esta Tesis propone la creaci??n de EMLs espec??ficos para el proceso de autor??a con idea de utilizar una terminolog??a cercana a los profesores y, al mismo tiempo, mantener la compatibilidad con los EMLs estandarizados existentes en la comunidad educativa. As?? mismo, propone un modelo de proceso completo en el que los profesores participan activamente en la concepci??n, dise??o y operacionalizaci??n de estos EMLs de autor??a. Finalmente, esta Tesis aborda la problem??tica de la reutilizaci??n de dise??os educativos preexistentes tanto desde el punto de vista metodol??gico, integrando la reutilizaci??n en el proceso de autor??a, como desde el punto de vista t??cnico, proporcionando herramientas de an??lisis que faciliten la comprensi??n de los dise??os educativos preexistentes. Este trabajo de Tesis se encuadra dentro del campo de la ense??anza apoyada por la tecnolog??a, que globalmente se denomina por el t??rmino en ingl??s e-learning, con la peculiaridad de que aborda los objetivos previamente descritos desde el punto de vista y con herramientas de la Ingenier??a de Lenguajes Software. Con este prop??sito se consideran los EMLs como Lenguajes Espec??ficos para el dominio educativo. De esta forma, la aproximaci??n de esta Tesis aprovecha un campo, el de la Ingenier??a de Lenguajes Software, s??lidamente cimentado y con una fuerte tradici??n, en el que existen m??todos sistem??ticos, t??cnicas y herramientas bien definidas que pueden aplicarse al dominio del e-learning.

Los MOOC y la masificaci??n personalizada

Resumen basado en el de la publicaci??n

Dynamic task allocation and coordination in cooperative multi-agent environments

La coordinació i assignació de tasques en entorns distribuïts ha estat un punt important de la recerca en els últims anys i aquests temes són el cor dels sistemes multi-agent. Els agents en aquests sistemes necessiten cooperar i considerar els altres agents en les seves accions i decisions. A més a més, els agents han de coordinar-se ells mateixos per complir tasques complexes que necessiten més d'un agent per ser complerta. Aquestes tasques poden ser tan complexes que els agents poden no saber la ubicació de les tasques o el temps que resta abans de que les tasques quedin obsoletes. Els agents poden necessitar utilitzar la comunicació amb l'objectiu de conèixer la tasca en l'entorn, en cas contrari, poden perdre molt de temps per trobar la tasca dins de l'escenari. De forma similar, el procés de presa de decisions distribuït pot ser encara més complexa si l'entorn és dinàmic, amb incertesa i en temps real. En aquesta dissertació, considerem entorns amb sistemes multi-agent amb restriccions i cooperatius (dinàmics, amb incertesa i en temps real). En aquest sentit es proposen dues aproximacions que permeten la coordinació dels agents. La primera és un mecanisme semi-centralitzat basat en tècniques de subhastes combinatòries i la idea principal es minimitzar el cost de les tasques assignades des de l'agent central cap als equips d'agents. Aquest algoritme té en compte les preferències dels agents sobre les tasques. Aquestes preferències estan incloses en el bid enviat per l'agent. La segona és un aproximació d'scheduling totalment descentralitzat. Això permet als agents assignar les seves tasques tenint en compte les preferències temporals sobre les tasques dels agents. En aquest cas, el rendiment del sistema no només depèn de la maximització o del criteri d'optimització, sinó que també depèn de la capacitat dels agents per adaptar les seves assignacions eficientment. Addicionalment, en un entorn dinàmic, els errors d'execució poden succeir a qualsevol pla degut a la incertesa i error de accions individuals. A més, una part indispensable d'un sistema de planificació és la capacitat de re-planificar. Aquesta dissertació també proveeix una aproximació amb re-planificació amb l'objectiu de permetre als agent re-coordinar els seus plans quan els problemes en l'entorn no permeti la execució del pla. Totes aquestes aproximacions s'han portat a terme per permetre als agents assignar i coordinar de forma eficient totes les tasques complexes en un entorn multi-agent cooperatiu, dinàmic i amb incertesa. Totes aquestes aproximacions han demostrat la seva eficiència en experiments duts a terme en l'entorn de simulació RoboCup Rescue.

Multivariate Statistical Process Control and Case-Based Reasoning for situation assessment of Sequencing Batch Reactors

ABSRACT This thesis focuses on the monitoring, fault detection and diagnosis of Wastewater Treatment Plants (WWTP), which are important fields of research for a wide range of engineering disciplines. The main objective is to evaluate and apply a novel artificial intelligent methodology based on situation assessment for monitoring and diagnosis of Sequencing Batch Reactor (SBR) operation. To this end, Multivariate Statistical Process Control (MSPC) in combination with Case-Based Reasoning (CBR) methodology was developed, which was evaluated on three different SBR (pilot and lab-scales) plants and validated on BSM1 plant layout.

Estudio de la aplicación de sistemas basados en el conocimiento a la operación de una planta de tratamiento de residuos sólidos urbanos por valorización energética

Una de las actuaciones posibles para la gestión de los residuos sólidos urbanos es la valorización energética, es decir la incineración con recuperación de energía. Sin embargo es muy importante controlar adecuadamente el proceso de incineración para evitar en lo posible la liberación de sustancias contaminantes a la atmósfera que puedan ocasionar problemas de contaminación industrial.Conseguir que tanto el proceso de incineración como el tratamiento de los gases se realice en condiciones óptimas presupone tener un buen conocimiento de las dependencias entre las variables de proceso. Se precisan métodos adecuados de medida de las variables más importantes y tratar los valores medidos con modelos adecuados para transformarlos en magnitudes de mando. Un modelo clásico para el control parece poco prometedor en este caso debido a la complejidad de los procesos, la falta de descripción cuantitativa y la necesidad de hacer los cálculos en tiempo real. Esto sólo se puede conseguir con la ayuda de las modernas técnicas de proceso de datos y métodos informáticos, tales como el empleo de técnicas de simulación, modelos matemáticos, sistemas basados en el conocimiento e interfases inteligentes. En [Ono, 1989] se describe un sistema de control basado en la lógica difusa aplicado al campo de la incineración de residuos urbanos. En el centro de investigación FZK de Karslruhe se están desarrollando aplicaciones que combinan la lógica difusa con las redes neuronales [Jaeschke, Keller, 1994] para el control de la planta piloto de incineración de residuos TAMARA. En esta tesis se plantea la aplicación de un método de adquisición de conocimiento para el control de sistemas complejos inspirado en el comportamiento humano. Cuando nos encontramos ante una situación desconocida al principio no sabemos como actuar, salvo por la extrapolación de experiencias anteriores que puedan ser útiles. Aplicando procedimientos de prueba y error, refuerzo de hipótesis, etc., vamos adquiriendo y refinando el conocimiento, y elaborando un modelo mental. Podemos diseñar un método análogo, que pueda ser implementado en un sistema informático, mediante el empleo de técnicas de Inteligencia Artificial.Así, en un proceso complejo muchas veces disponemos de un conjunto de datos del proceso que a priori no nos dan información suficientemente estructurada para que nos sea útil. Para la adquisición de conocimiento pasamos por una serie de etapas: - Hacemos una primera selección de cuales son las variables que nos interesa conocer. - Estado del sistema. En primer lugar podemos empezar por aplicar técnicas de clasificación (aprendizaje no supervisado) para agrupar los datos y obtener una representación del estado de la planta. Es posible establecer una clasificación, pero normalmente casi todos los datos están en una sola clase, que corresponde a la operación normal. Hecho esto y para refinar el conocimiento utilizamos métodos estadísticos clásicos para buscar correlaciones entre variables (análisis de componentes principales) y así poder simplificar y reducir la lista de variables. - Análisis de las señales. Para analizar y clasificar las señales (por ejemplo la temperatura del horno) es posible utilizar métodos capaces de describir mejor el comportamiento no lineal del sistema, como las redes neuronales. Otro paso más consiste en establecer relaciones causales entre las variables. Para ello nos sirven de ayuda los modelos analíticos - Como resultado final del proceso se pasa al diseño del sistema basado en el conocimiento. El objetivo principal es aplicar el método al caso concreto del control de una planta de tratamiento de residuos sólidos urbanos por valorización energética. En primer lugar, en el capítulo 2 Los residuos sólidos urbanos, se trata el problema global de la gestión de los residuos, dando una visión general de las diferentes alternativas existentes, y de la situación nacional e internacional en la actualidad. Se analiza con mayor detalle la problemática de la incineración de los residuos, poniendo especial interés en aquellas características de los residuos que tienen mayor importancia de cara al proceso de combustión.En el capítulo 3, Descripción del proceso, se hace una descripción general del proceso de incineración y de los distintos elementos de una planta incineradora: desde la recepción y almacenamiento de los residuos, pasando por los distintos tipos de hornos y las exigencias de los códigos de buena práctica de combustión, el sistema de aire de combustión y el sistema de humos. Se presentan también los distintos sistemas de depuración de los gases de combustión, y finalmente el sistema de evacuación de cenizas y escorias.El capítulo 4, La planta de tratamiento de residuos sólidos urbanos de Girona, describe los principales sistemas de la planta incineradora de Girona: la alimentación de residuos, el tipo de horno, el sistema de recuperación de energía, y el sistema de depuración de los gases de combustión Se describe también el sistema de control, la operación, los datos de funcionamiento de la planta, la instrumentación y las variables que son de interés para el control del proceso de combustión.En el capítulo 5, Técnicas utilizadas, se proporciona una visión global de los sistemas basados en el conocimiento y de los sistemas expertos. Se explican las diferentes técnicas utilizadas: redes neuronales, sistemas de clasificación, modelos cualitativos, y sistemas expertos, ilustradas con algunos ejemplos de aplicación.Con respecto a los sistemas basados en el conocimiento se analizan en primer lugar las condiciones para su aplicabilidad, y las formas de representación del conocimiento. A continuación se describen las distintas formas de razonamiento: redes neuronales, sistemas expertos y lógica difusa, y se realiza una comparación entre ellas. Se presenta una aplicación de las redes neuronales al análisis de series temporales de temperatura.Se trata también la problemática del análisis de los datos de operación mediante técnicas estadísticas y el empleo de técnicas de clasificación. Otro apartado está dedicado a los distintos tipos de modelos, incluyendo una discusión de los modelos cualitativos.Se describe el sistema de diseño asistido por ordenador para el diseño de sistemas de supervisión CASSD que se utiliza en esta tesis, y las herramientas de análisis para obtener información cualitativa del comportamiento del proceso: Abstractores y ALCMEN. Se incluye un ejemplo de aplicación de estas técnicas para hallar las relaciones entre la temperatura y las acciones del operador. Finalmente se analizan las principales características de los sistemas expertos en general, y del sistema experto CEES 2.0 que también forma parte del sistema CASSD que se ha utilizado.El capítulo 6, Resultados, muestra los resultados obtenidos mediante la aplicación de las diferentes técnicas, redes neuronales, clasificación, el desarrollo de la modelización del proceso de combustión, y la generación de reglas. Dentro del apartado de análisis de datos se emplea una red neuronal para la clasificación de una señal de temperatura. También se describe la utilización del método LINNEO+ para la clasificación de los estados de operación de la planta.En el apartado dedicado a la modelización se desarrolla un modelo de combustión que sirve de base para analizar el comportamiento del horno en régimen estacionario y dinámico. Se define un parámetro, la superficie de llama, relacionado con la extensión del fuego en la parrilla. Mediante un modelo linealizado se analiza la respuesta dinámica del proceso de incineración. Luego se pasa a la definición de relaciones cualitativas entre las variables que se utilizan en la elaboración de un modelo cualitativo. A continuación se desarrolla un nuevo modelo cualitativo, tomando como base el modelo dinámico analítico.Finalmente se aborda el desarrollo de la base de conocimiento del sistema experto, mediante la generación de reglas En el capítulo 7, Sistema de control de una planta incineradora, se analizan los objetivos de un sistema de control de una planta incineradora, su diseño e implementación. Se describen los objetivos básicos del sistema de control de la combustión, su configuración y la implementación en Matlab/Simulink utilizando las distintas herramientas que se han desarrollado en el capítulo anterior.Por último para mostrar como pueden aplicarse los distintos métodos desarrollados en esta tesis se construye un sistema experto para mantener constante la temperatura del horno actuando sobre la alimentación de residuos.Finalmente en el capítulo Conclusiones, se presentan las conclusiones y resultados de esta tesis.

Automatic mass segmentation in mammographic images

Aquesta tesi està emmarcada dins la detecció precoç de masses, un dels símptomes més clars del càncer de mama, en imatges mamogràfiques. Primerament, s'ha fet un anàlisi extensiu dels diferents mètodes de la literatura, concloent que aquests mètodes són dependents de diferent paràmetres: el tamany i la forma de la massa i la densitat de la mama. Així, l'objectiu de la tesi és analitzar, dissenyar i implementar un mètode de detecció robust i independent d'aquests tres paràmetres. Per a tal fi, s'ha construït un patró deformable de la massa a partir de l'anàlisi de masses reals i, a continuació, aquest model és buscat en les imatges seguint un esquema probabilístic, obtenint una sèrie de regions sospitoses. Fent servir l'anàlisi 2DPCA, s'ha construït un algorisme capaç de discernir aquestes regions són realment una massa o no. La densitat de la mama és un paràmetre que s'introdueix de forma natural dins l'algorisme.

Integration of knowledge-based, qualitative and numeric tools for real time dynamic systems supervision

The proposal presented in this thesis is to provide designers of knowledge based supervisory systems of dynamic systems with a framework to facilitate their tasks avoiding interface problems among tools, data flow and management. The approach is thought to be useful to both control and process engineers in assisting their tasks. The use of AI technologies to diagnose and perform control loops and, of course, assist process supervisory tasks such as fault detection and diagnose, are in the scope of this work. Special effort has been put in integration of tools for assisting expert supervisory systems design. With this aim the experience of Computer Aided Control Systems Design (CACSD) frameworks have been analysed and used to design a Computer Aided Supervisory Systems (CASSD) framework. In this sense, some basic facilities are required to be available in this proposed framework: ·