La gestión de la clase 10.

Suplemento de la revista Padres y maestros n. 299

De tuercas y tornillos.

Se describe el desarrollo de una actividad en el aula de infantil en la que mediante la colaboración de todos los alumnos se construye un robot. Esta actividad ayuda a comprender a los niños como funcionan las máquinas y la forma de interactuar con ellas.

Artilugios.

Proyecto de Educación Tecnológica incluido en el área de Conocimiento del Medio que propone el desarrollo de distintas capacidades a través de procesos tecnológicos completos como núcleos generadores de diversos aprendizajes. Los objetivos son: diseñar y construir dispositivos y aparatos con una finalidad previamente establecida; identificar algunos objetivos y recursos tecnológicos en el medio y valorar su contribución a la satisfacción de determinadas necesidades humanas; desarrollar capacidades técnicas y manipulativas, utilizando material reciclado; y potenciar y valorar el trabajo manual y en grupo. Para ello se propone la construcción de diferentes aparatos, 'artilugios', en función de los contenidos de las distintas áreas y el nivel del alumnado. En el aula se aplica el método de resolución de problemas que se estructura de la siguiente manera: identificación del problema-detección de una necesidad; búsqueda de posibles soluciones o formas de satisfacer esa necesidad; planificación y diseño del objeto a construir; construcción; experimentación, evaluación del artilugio y confección de la documentación del proceso seguido. Entre los artilugios elaborados, destacan: cámara oscura, robot, marionetas, fuelles, maquetas, higrómetro, molinillo de viento, reloj de sol, maracas, coche de tracción a gomas. La evaluación se realiza mediante fichas de observación (escalas de estimación, listas de control) y un análisis del proceso..

Nuevo diseño curricular para el CFGS Desarrollo de productos electrónicos.

Material no publicado

Estudio sobre motivación y actitudes de los estudiantes de Sociología.

Hipótesis: los estudiantes que inician los estudios de Sociología, se matriculan sin tener una idea clara ni de las asignaturas que se imparten ni del contenido de las mismas. El comenzar los estudios de Sociología significa obtener una visión de totalidad acerca de la sociedad debido a su carácter interdisciplinar, los estudiantes de primero de Sociología se inclinaron en sus estudios anteriores por asignaturas de Letras más que de Ciencias. 135 alumnos de primero de Sociología, 85 encuestas válidas, 68 alumnos de tercero, 46 encuestas válidas, y 52 alumnos de quinto, 30 encuestas válidas. Variable dependiente: la motivación, motivación personal, motivación profesional y motivación material. Variables independientes: características personales (sexo, edad, estado civil, lugar de residencia, trabajo, financiación de los estudios y clase social), estudios (tipo de centro, acceso a la universidad, preferencias Ciencias-Letras, otros estudios anteriores, cursos repetidos y estudios simultáneos), actitudes de los alumnos: actitudes de los alumnos respecto a la Sociología (conocimiento de la carrera, preferencia por otros estudios y tipo de visión que ofrece la carrera), actitudes internas (valoración escolar subjetiva, proyección profesional y tipo de lecturas habituales) y actitudes respecto al profesor (autoridad académica, lectura de libros, descubrimientos de problemas a través del profesor, contribución del profesor, distancia académica, asequibilidad del lenguaje, posibilidad de ser profesor y años de experiencia necesarios) y comprensión de la bibliografía. Cuestionario escrito de elaboración ad hoc de 34 preguntas. Frecuencias absolutas y porcentajes. Tablas de contingencia. La primera hipótesis se cumple de un modo relativo ya que, aunque no todos manifiestan un desconocimiento total, son muy pocos los que afirman conocer totalmente los estudios en los que se matriculan. Sin embargo, este porcentaje decrece poco a poco. La segunda hipótesis tiene relación con la primera ya que, a pesar del bajo porcentaje de alumnos que conocen en que consiste la carrera, 25 por ciento, tenemos un altísimo porcentaje, 95 por ciento que encuentran que la carrera de Sociología ofrece una visión más global de la sociedad. Se cumple en gran parte la hipótesis. En cuanto a la tercera hipótesis, en el curso primero, el porcentaje de estudiantes que se habían inclinado por asignaturas de Letras, es de 64,78 por ciento y por Ciencias el 20 por ciento. La diferencia es bastante apreciable. Retrato robot del estudiante de Sociología: tiene una edad no superior a la que le corresponde según el proceso escolar típico; hay un claro predominio del sexo femenino; durante el curso reside en su vivienda habitual, no tiene que desplazarse y no desempeña ninguna actividad productiva; su familia es quien le financia sus estudios aunque hay un considerable porcentaje de alumnos becados; es de clase social baja mayoritariamente; cursó sus estudios anteriores en un centro escolar privado y ha tendido preferencia por asignaturas de Letras. Fecha finalización tomada del código del documento.

Experiencias construccionistas con robótica educativa en el centro internacional de tecnologías avanzadas.

Monográfico con el título: 'Buenas prácticas de enseñanza en TIC'. Resumen basado en el de la publicación

La grafología y aprendizaje : posibilidad de detección de la forma de aprender a través de la escritura.

Resumen basado en el de la publicación

Introducción de las técnicas de adquisición de datos y control de experiencias por ordenador en el laboratorio de ciencias experimentales.

Aportar nuevas perspectivas a las experiencias didácticas, utilizando las técnicas de la robótica y control mediante ordenador. Exponer cómo es posible realizar el seguimiento espacial tridimensional de los móviles en experiencias de demostración de cinemática y dinámica. Obtener gráficos del comportamiento real del campo eléctrico. Obtener colecciones de medidas que informen sobre la distribución de potenciales eléctricos en el espacio tridimensional. Medir sistemáticamente las 3 componentes del campo magnético en puntos distribuidos en una zona espacial tridimensional. Estudiar los fenómenos ondulatorios en las 3 dimensiones del espacio y observar su evolución temporal. 3 Grupos de 3 alumnos de Enseñanzas Medias y un grupo de 4 alumnos de Universidad. Transforman el ordenador en una ventana abierta a la naturaleza y al mundo físico. Observan y analizan experiencias en el espacio en sus tres dimensiones y en el tiempo, hacen scanners de campos eléctricos y magnéticos, siguen en el espacio móviles mecánicos y hacen visibles las ondas sonoras. Estas experiencias se han sometido a la consideración de los alumnos, mediante un cuestionario, para conocer las distintas posibilidades que el nuevo material facilita como herramienta didáctica. Cuestionario. Figuras. 1. Se ha desarrollado un sistema de seguimiento de móviles en 3 dimensiones mediante ultrasonidos que permite hacer experiencias de mecánica en tiempo real. 2. Se ha construido un prototipo en el que, mediante un robot didáctico, un ordenador y una cubeta con electrolito, se realizan scanners del campo eléctrico. 3. Se ha puesto a punto un equipo que, mediante un robot, un ordenador y una bobina, permite realizar colecciones de datos tridimensionales de las componentes del campo magnético y observar las trayectorias de éstas en el espacio. 4. Se ha construido una instalación que permite observar las ondas sonoras en el espacio y en el tiempo. Se ven las ondas de sonido como olas en movimiento y se aprecian fenómenos como interferencias, difracción, etc. 5. Las técnicas resultan interesantes porque permiten a los alumnos vivir con mayor protagonismo el aprendizaje. Ante todo, existe por su parte la aspiración de que les sirvan para realizar proyectos concretos y redescubrimiento de las leyes de la Naturaleza. 6. Se han realizado cinco publicaciones en revistas nacionales. 7. Se han solicitado dos patentes. 8. Se ha llegado a un acuerdo con la empresa Edibon. (Consultar los resultados del cuestionario en la propia investigación).

Simulación robótica con herramientas 2.0 para el desarrollo de competencias básicas en ESO : un estudio de casos.

Monográfico con el título: 'Robótica educativa'. Resumen basado en el de la publicación

Propuesta docente para las prácticas de róbotica en el Grado de Ingeniería Informática.

Monográfico con el título: 'Robótica educativa'. Resumen basado en el de la publicación

L'Sparus

L’Sparus –el nom prové de la denominació en llatí de l'orada– és un petit submergible de color carabassa que té la forma d’un torpede. No és més llarg que la cama d’una persona adulta, però disposa de l’espai necessari per encabir els mecanismes que l’orienten, el propulsen i li proporcionen energia. L’Sparus és un robot autònom, perquè navega tot sol i no necessita cap intervenció humana per localitzar objectes submergits, és capaç de veure-hi o sentir-hi. La combinació de senzillesa i efectivitat li han proporcionat la victòria en la competició SAUC-E, que, organitzada per l’OTAN, ha tingut lloc el mes de juny a La Spezia, a Itàlia

Disseny d’un comportament en ROS per a mantenir la posició d’un vehicle autònom submarí a partir de referències visuals

En el Centre d'Investigació en Robòtica Submarina (CIRS) de la Universitat de Gironaes disposa de diferents robots submarins els quals utilitzen una arquitectura software anomenada Component Oriented Layered-based Architecture for Autonomy ( COLA2 ), la qual ha estat desenvolupada per estudiants i professors del mateix centre. Per tal de fer aquesta arquitectura més accessible per a professors i estudiant d’altres centres la COLA2 s’està adaptant al Robot Operative System (ROS) que és un framework genèric per al desenvolupament d’aplicacions amb robots. Aquest projecte pretén dissenyar un comportament per al robot Girona500 que estigui desenvolupat dins la versió ROS de l’arquitectura COLA2. El comportament haurà de fer mantenir una determinada posició al robot amb informació visual de la càmera del robot i amb dades de navegació. La tasca de mantenir la posició es de vital importància per a poder realitzar intervencions submarines que requereixen de precisió i, precisament, el medi on es treballa no ajuda

Efficient topology estimation for large scale optical mapping

Large scale image mosaicing methods are in great demand among scientists who study different aspects of the seabed, and have been fostered by impressive advances in the capabilities of underwater robots in gathering optical data from the seafloor. Cost and weight constraints mean that lowcost Remotely operated vehicles (ROVs) usually have a very limited number of sensors. When a low-cost robot carries out a seafloor survey using a down-looking camera, it usually follows a predetermined trajectory that provides several non time-consecutive overlapping image pairs. Finding these pairs (a process known as topology estimation) is indispensable to obtaining globally consistent mosaics and accurate trajectory estimates, which are necessary for a global view of the surveyed area, especially when optical sensors are the only data source. This thesis presents a set of consistent methods aimed at creating large area image mosaics from optical data obtained during surveys with low-cost underwater vehicles. First, a global alignment method developed within a Feature-based image mosaicing (FIM) framework, where nonlinear minimisation is substituted by two linear steps, is discussed. Then, a simple four-point mosaic rectifying method is proposed to reduce distortions that might occur due to lens distortions, error accumulation and the difficulties of optical imaging in an underwater medium. The topology estimation problem is addressed by means of an augmented state and extended Kalman filter combined framework, aimed at minimising the total number of matching attempts and simultaneously obtaining the best possible trajectory. Potential image pairs are predicted by taking into account the uncertainty in the trajectory. The contribution of matching an image pair is investigated using information theory principles. Lastly, a different solution to the topology estimation problem is proposed in a bundle adjustment framework. Innovative aspects include the use of fast image similarity criterion combined with a Minimum spanning tree (MST) solution, to obtain a tentative topology. This topology is improved by attempting image matching with the pairs for which there is the most overlap evidence. Unlike previous approaches for large-area mosaicing, our framework is able to deal naturally with cases where time-consecutive images cannot be matched successfully, such as completely unordered sets. Finally, the efficiency of the proposed methods is discussed and a comparison made with other state-of-the-art approaches, using a series of challenging datasets in underwater scenarios

Gradient-based reinforcement learning techniques for underwater robotics behavior learning

Darrerament, l'interès pel desenvolupament d'aplicacions amb robots submarins autònoms (AUV) ha crescut de forma considerable. Els AUVs són atractius gràcies al seu tamany i el fet que no necessiten un operador humà per pilotar-los. Tot i això, és impossible comparar, en termes d'eficiència i flexibilitat, l'habilitat d'un pilot humà amb les escasses capacitats operatives que ofereixen els AUVs actuals. L'utilització de AUVs per cobrir grans àrees implica resoldre problemes complexos, especialment si es desitja que el nostre robot reaccioni en temps real a canvis sobtats en les condicions de treball. Per aquestes raons, el desenvolupament de sistemes de control autònom amb l'objectiu de millorar aquestes capacitats ha esdevingut una prioritat. Aquesta tesi tracta sobre el problema de la presa de decisions utilizant AUVs. El treball presentat es centra en l'estudi, disseny i aplicació de comportaments per a AUVs utilitzant tècniques d'aprenentatge per reforç (RL). La contribució principal d'aquesta tesi consisteix en l'aplicació de diverses tècniques de RL per tal de millorar l'autonomia dels robots submarins, amb l'objectiu final de demostrar la viabilitat d'aquests algoritmes per aprendre tasques submarines autònomes en temps real. En RL, el robot intenta maximitzar un reforç escalar obtingut com a conseqüència de la seva interacció amb l'entorn. L'objectiu és trobar una política òptima que relaciona tots els estats possibles amb les accions a executar per a cada estat que maximitzen la suma de reforços totals. Així, aquesta tesi investiga principalment dues tipologies d'algoritmes basats en RL: mètodes basats en funcions de valor (VF) i mètodes basats en el gradient (PG). Els resultats experimentals finals mostren el robot submarí Ictineu en una tasca autònoma real de seguiment de cables submarins. Per portar-la a terme, s'ha dissenyat un algoritme anomenat mètode d'Actor i Crític (AC), fruit de la fusió de mètodes VF amb tècniques de PG.

A formalization for multi-agent decision support in cooperative environments. A framework for situated agents

La tesis propone un marco de trabajo para el soporte de la toma de decisiones adecuado para soportar la ejecución distribuida de acciones cooperativas en entornos multi-agente dinámicos y complejos. Soporte para la toma de decisiones es un proceso que intenta mejorar la ejecución de la toma de decisiones en escenarios cooperativos. Este proceso ocurre continuamente en la vida diaria. Los humanos, por ejemplo, deben tomar decisiones acerca de que ropa usar, que comida comer, etc. En este sentido, un agente es definido como cualquier cosa que está situada en un entorno y que actúa, basado en su observación, su interpretación y su conocimiento acerca de su situación en tal entorno para lograr una acción en particular.Por lo tanto, para tomar decisiones, los agentes deben considerar el conocimiento que les permita ser consientes en que acciones pueden o no ejecutar. Aquí, tal proceso toma en cuenta tres parámetros de información con la intención de personificar a un agente en un entorno típicamente físico. Así, el mencionado conjunto de información es conocido como ejes de decisión, los cuales deben ser tomados por los agentes para decidir si pueden ejecutar correctamente una tarea propuesta por otro agente o humano. Los agentes, por lo tanto, pueden hacer mejores decisiones considerando y representando apropiadamente tal información. Los ejes de decisión, principalmente basados en: las condiciones ambientales, el conocimiento físico y el valor de confianza del agente, provee a los sistemas multi-agente un confiable razonamiento para alcanzar un factible y exitoso rendimiento cooperativo.Actualmente, muchos investigadores tienden a generar nuevos avances en la tecnología agente para incrementar la inteligencia, autonomía, comunicación y auto-adaptación en escenarios agentes típicamente abierto y distribuidos. En este sentido, esta investigación intenta contribuir en el desarrollo de un nuevo método que impacte tanto en las decisiones individuales como colectivas de los sistemas multi-agente. Por lo tanto, el marco de trabajo propuesto ha sido utilizado para implementar las acciones concretas involucradas en el campo de pruebas del fútbol robótico. Este campo emula los juegos de fútbol real, donde los agentes deben coordinarse, interactuar y cooperar entre ellos para solucionar tareas complejas dentro de un escenario dinámicamente cambiante y competitivo, tanto para manejar el diseño de los requerimientos involucrados en las tareas como para demostrar su efectividad en trabajos colectivos. Es así que los resultados obtenidos tanto en el simulador como en el campo real de experimentación, muestran que el marco de trabajo para el soporte de decisiones propuesto para agentes situados es capaz de mejorar la interacción y la comunicación, reflejando en un adecuad y confiable trabajo en equipo dentro de entornos impredecibles, dinámicos y competitivos. Además, los experimentos y resultados también muestran que la información seleccionada para generar los ejes de decisión para situar a los agentes, es útil cuando tales agentes deben ejecutar una acción o hacer un compromiso en cada momento con la intención de cumplir exitosamente un objetivo colectivo. Finalmente, algunas conclusiones enfatizando las ventajas y utilidades del trabajo propuesto en la mejora del rendimiento colectivo de los sistemas multi-agente en situaciones tales como tareas coordinadas y asignación de tareas son presentadas.