Discurso sobre bibliotecas populares : Sarmiento

La presente tesina analiza las ideas de Sarmiento sobre bibliotecas populares. El estudio puntualiza dos aspectos: por una parte, la constitución del público que el autor proyecta para estas instituciones; por otra, la forma en que planifica la organización y el desarrollo de las bibliotecas

Una pedagogía más allá del grado universitario : El acompañamiento de la formación doctoral

Históricamente, la pedagogía nace de la mano de un niño que es conducido hacia la escuela en la Grecia Antigua. Un esclavo, un paidagogo, que guía y acompaña. Quizás, sea por este origen "inferior" que, cada vez que la pedagogía intenta entrar a algunas instituciones de educación "superior" y tematizar sobre "qué se hace cuando se enseña", (más allá de las carreras especializadas en educación), tenga que lidiar, con mayor o menor esfuerzo, por su reconocimiento. Parecería ser que en determinadas instituciones educativas, la pedagogía es "portadora de rostro" y por eso, es vista con desconfianza. "Es cosa de chicos", "es una disciplina que sirve a la escuela primaria", la pedagogía escolariza al adulto", "la pedagogía va en contra de la cultura del esfuerzo si se les da todo servido a los estudiantes" son algunas de las voces recogidas y escuchadas que se resisten al debate pedagógico sobre las prácticas de enseñanza. Pensar cómo enseñar y pensar quién es el estudiante que asiste a nuestra práctica docente, ¿Es escolarizarlo? ¿Qué práctica profesional no se piensa, no se planifica, no se evalúa? ¿No existirán otros motivos por las cuales la pedagogía no sea bien vista? Dice P. Meirieu en el título de un provocador artículo: "¿Y si el odio a la pedagogía no estuviera mostrando nada menos que el odio por la democracia?" Vale detenerse a estudiar esta asociación entre pedagogía democracia instituciones educativas, en la época actual. Y si de resistencia se trata, cuán osado podría ser el proyecto de pensar en una pedagogía doctoral para un nivel que representa el máximo grado académico. Nuestro propósito parte por retomar el origen, rescatar el verbo: acompañar. Más precisamente, la finalidad de esta ponencia apunta a compartir los fundamentos teóricos sobre una pedagogía de la formación doctoral. Frente a un sujeto exigido y tensionado por las acreditaciones del mundo académico, bajo el imperativo categórico de la excelencia, nos convoca un sujeto en proceso de transformación subjetiva, movilizadora y desestabilizante. Nos referimos a una pedagogía de la formación doctoral que pone en el centro de su pensamiento y su acción, a un sujeto deseante, con motivaciones, necesidades, en la búsqueda de sentido de su proyecto formativo personal profesional, en estado de problematización con sus saberes, sus experiencias y su relación con el saber. Un sujeto que elabora paulatinamente su autorización a construir saberes nuevos, volviéndose autor. En fin, un sujeto acompañado por una pedagogía doctoral.

Una pedagogía más allá del grado universitario : El acompañamiento de la formación doctoral

Históricamente, la pedagogía nace de la mano de un niño que es conducido hacia la escuela en la Grecia Antigua. Un esclavo, un paidagogo, que guía y acompaña. Quizás, sea por este origen "inferior" que, cada vez que la pedagogía intenta entrar a algunas instituciones de educación "superior" y tematizar sobre "qué se hace cuando se enseña", (más allá de las carreras especializadas en educación), tenga que lidiar, con mayor o menor esfuerzo, por su reconocimiento. Parecería ser que en determinadas instituciones educativas, la pedagogía es "portadora de rostro" y por eso, es vista con desconfianza. "Es cosa de chicos", "es una disciplina que sirve a la escuela primaria", la pedagogía escolariza al adulto", "la pedagogía va en contra de la cultura del esfuerzo si se les da todo servido a los estudiantes" son algunas de las voces recogidas y escuchadas que se resisten al debate pedagógico sobre las prácticas de enseñanza. Pensar cómo enseñar y pensar quién es el estudiante que asiste a nuestra práctica docente, ¿Es escolarizarlo? ¿Qué práctica profesional no se piensa, no se planifica, no se evalúa? ¿No existirán otros motivos por las cuales la pedagogía no sea bien vista? Dice P. Meirieu en el título de un provocador artículo: "¿Y si el odio a la pedagogía no estuviera mostrando nada menos que el odio por la democracia?" Vale detenerse a estudiar esta asociación entre pedagogía democracia instituciones educativas, en la época actual. Y si de resistencia se trata, cuán osado podría ser el proyecto de pensar en una pedagogía doctoral para un nivel que representa el máximo grado académico. Nuestro propósito parte por retomar el origen, rescatar el verbo: acompañar. Más precisamente, la finalidad de esta ponencia apunta a compartir los fundamentos teóricos sobre una pedagogía de la formación doctoral. Frente a un sujeto exigido y tensionado por las acreditaciones del mundo académico, bajo el imperativo categórico de la excelencia, nos convoca un sujeto en proceso de transformación subjetiva, movilizadora y desestabilizante. Nos referimos a una pedagogía de la formación doctoral que pone en el centro de su pensamiento y su acción, a un sujeto deseante, con motivaciones, necesidades, en la búsqueda de sentido de su proyecto formativo personal profesional, en estado de problematización con sus saberes, sus experiencias y su relación con el saber. Un sujeto que elabora paulatinamente su autorización a construir saberes nuevos, volviéndose autor. En fin, un sujeto acompañado por una pedagogía doctoral.

Discurso sobre bibliotecas populares : Sarmiento

La presente tesina analiza las ideas de Sarmiento sobre bibliotecas populares. El estudio puntualiza dos aspectos: por una parte, la constitución del público que el autor proyecta para estas instituciones; por otra, la forma en que planifica la organización y el desarrollo de las bibliotecas

Que la impaciencia o la obstinación no maten el sueño

Reflexión sobre la necesidad de tener unas bases sólidas de análisis de la tecnología, para saber cuál es su ciclo de vida, de qué depende, cómo se planifica, etc.

Monitorización y optimización de terapias de tele-neurorrehabilitación cognitiva

El Daño Cerebral Adquirido (DCA) se define como una lesión cerebral que ocurre después del nacimiento y que no guarda relación con defectos congénitos o enfermedades degenerativas. En el cerebro, se llevan a cabo las funciones mentales superiores como la atención, la memoria, las funciones ejecutivas y el lenguaje, consideradas pre-requisitos básicos de la inteligencia. Sea cual sea su causa, todo daño cerebral puede afectar a una o varias de estas funciones, de ahí la gravedad del problema. A pesar de los avances en nuevas técnicas de intervención precoz y el desarrollo de los cuidados intensivos, las afectaciones cerebrales aún no tienen tratamiento ni quirúrgico ni farmacológico que permita una restitución de las funciones perdidas. Los tratamientos de neurorrehabilitación cognitiva y funcional pretenden, por tanto, la minimización o compensación de las alteraciones ocasionadas por una lesión en el sistema nervioso. En concreto, la rehabilitación cognitiva se define como el proceso en el que personas que han sufrido un daño cerebral trabajan de manera conjunta con profesionales de la salud para remediar o aliviar los déficits cognitivos surgidos como consecuencia de un episodio neurológico. Esto se consigue gracias a la naturaleza plástica del sistema nervioso, donde el cerebro es capaz de reconfigurar sus conexiones neuronales, tanto creando nuevas como modificando las ya existentes. Durante los últimos años hemos visto una transformación de la sociedad, en lo que se ha denominado "sociedad de la información", cuyo pilar básico son las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (TIC). La aplicación de estas tecnologías en medicina ha revolucionado la manera en que se proveen los servicios sanitarios. Así, donde tecnología y medicina se mezclan, la telerrehabilitación se define como la rehabilitación a distancia, ayudando a extender los servicios de rehabilitación más allá de los centros hospitalarios, rompiendo las barreras geográficas, mejorando la eficiencia de los procesos y monitorizando en todo momento el estado y evolución del paciente. En este contexto, el objetivo general de la presente tesis es mejorar la rehabilitación neuropsicológica de pacientes que sufren alteraciones cognitivas, mediante el diseño, desarrollo y validación de un sistema de telemedicina que incorpora las TIC para avanzar hacia un nuevo paradigma personalizado, ubicuo y ecológico. Para conseguirlo, se han definido los siguientes objetivos específicos: • Analizar y modelar un sistema de telerrehabilitación, mediante la definición de objetivos y requisitos de usuario para diseñar las diferentes funcionalidades necesarias. • Definir una arquitectura de telerrehabilitación escalable para la prestación de diferentes servicios que agrupe las funcionalidades necesarias en módulos. • Diseñar y desarrollar la plataforma de telerrehabilitación, incluida la interfaz de usuario, creando diferentes roles de usuario con sus propias funcionalidades. • Desarrollar de un módulo de análisis de datos para extraer conocimiento basado en los resultados históricos de las sesiones de rehabilitación almacenadas en el sistema. • Evaluación de los resultados obtenidos por los pacientes después del programa de rehabilitación, obteniendo conclusiones sobre los beneficios del servicio implementado. • Evaluación técnica de la plataforma de telerrehabilitación, así como su usabilidad y la relación coste/beneficio. • Integración de un dispositivo de eye-tracking que permita la monitorización de la atención visual mientras los pacientes ejecutan tareas de neurorrehabilitación. •Diseño y desarrollo de un entorno de monitorización que permita obtener patrones de atención visual. Como resumen de los resultados obtenidos, se ha desarrollado y validado técnicamente la plataforma de telerrehabilitación cognitiva, demostrando la mejora en la eficiencia de los procesos, sin que esto resulte en una reducción de la eficacia del tratamiento. Además, se ha llevado a cabo una evaluación de la usabilidad del sistema, con muy buenos resultados. Respecto al módulo de análisis de datos, se ha diseñado y desarrollado un algoritmo que configura y planifica sesiones de rehabilitación para los pacientes, de manera automática, teniendo en cuenta las características específicas de cada paciente. Este algoritmo se ha denominado Intelligent Therapy Assistant (ITA). Los resultados obtenidos por el asistente muestran una mejora tanto en la eficiencia como en la eficacia de los procesos, comparado los resultados obtenidos con los de la planificación manual llevada a cabo por los terapeutas. Por último, se ha integrado con éxito el dispositivo de eye-tracking en la plataforma de telerrehabilitación, llevando a cabo una prueba con pacientes y sujetos control que ha demostrado la viabilidad técnica de la solución, así como la existencia de diferencias en los patrones de atención visual en pacientes con daño cerebral. ABSTRACT Acquired Brain Injury (ABI) is defined as brain damage that suddenly and unexpectedly appears in people’s life, being the main cause of disability in developed countries. The brain is responsible of the higher cognitive functions such as attention, memory, executive functions or language, which are considered basic requirements of the intelligence. Whatever its cause is, every ABI may affects one or several functions, highlighting the severity of the problem. New techniques of early intervention and the development of intensive ABI care have noticeably improved the survival rate. However, despite these advances, brain injuries still have no surgical or pharmacological treatment to re-establish lost functions. Cognitive rehabilitation is defined as a process whereby people with brain injury work together with health service professionals and others to remediate or alleviate cognitive deficits arising from a neurological insult. This is achieved by taking advantage of the plastic nature of the nervous system, where the brain can reconfigure its connections, both creating new ones, and modifying the previously existing. Neuro-rehabilitation aims to optimize the plastic nature by inducing a reorganization of the neural network, based on specific experiences. Personalized interventions from individual impairment profile will be necessary to optimize the remaining resources by potentiating adaptive responses and inhibiting maladaptive changes. In the last years, some applications and software programs have been developed to train or stimulate cognitive functions of different neuropsychological disorders, such as ABI, Alzheimer, psychiatric disorders, attention deficit or hyperactivity disorder (ADHD). The application of technologies into medicine has changed the paradigm. Telemedicine allows improving the quality of clinical services, providing better access to them and helping to break geographical barriers. Moreover, one of the main advantages of telemedicine is the possibility to extend the therapeutic processes beyond the hospital (e.g. patient's home). As a consequence, a reduction of unnecessary costs and a better costs/benefits ratio are achieved, making possible a more efficient use of the available resources In this context, the main objective of this work is to improve neuro-rehabilitation of patients suffering cognitive deficits, by designing, developing and validating a telemedicine system that incorporates ICTs to change this paradigm, making it more personalized, ubiquitous and ecologic. The following specific objectives have been defined: • To analyse and model a tele-rehabilitation system, defining objectives and user requirements to design the different needed functionalities. • To define a scalable tele-rehabilitation architecture to offer different services grouping functionalities into modules. • To design and develop the tele-rehabilitation platform, including the graphic user interface, creating different user roles and permissions. • To develop a data analysis module to extract knowledge based on the historic results from the rehabilitation sessions stored in the system. • To evaluate the obtained results by patients after the rehabilitation program, arising conclusions about the benefits of the implemented service. • To technically evaluate the tele-rehabilitation platform, and its usability and the costs/benefit ratio. • To integrate an eye-tracking device allowing the monitoring of the visual attention while patients execute rehabilitation tasks. •To design and develop a monitoring environment that allows to obtain visual attention patterns. Summarizing the obtained results, the cognitive tele-rehabilitation platform has been developed and evaluated technically, demonstrating the improvements on the efficiency without worsening the efficacy of the process. Besides, a usability evaluation has been carried out, with very good results. Regarding the data analysis module, an algorithm has been designed and developed to automatically select and configure rehabilitation sessions, taking into account the specific characteristics of each patient. This algorithm is called Intelligent Therapy Assistant (ITA). The obtained results show an improvement both in the efficiency and the efficacy of the process, comparing the results obtained by patients when they receive treatments scheduled manually by therapists. Finally, an eye-tracking device has been integrated in the tele-rehabilitation platform, carrying out a study with patients and control subjects demonstrating the technical viability of the developed monitoring environment. First results also show that there are differences between the visual attention patterns between ABI patients and control subjects.

Desarrollo de un sistema de escaneado 3D a partir de un dispositivo de holografía conoscópica

La radioterapia intraoperatoria (RIO) con electrones es una modalidad de tratamiento contra el cáncer que combina cirugía y radiación terapéutica aplicada a un tumor sin resecar o al lecho tumoral después de una resección. Este tratamiento se planifica con una imagen preoperatoria del paciente. Sería adecuado incluir en la planificación información acerca de la superficie del lecho tumoral ya que la acumulación de fluidos, las superficies cóncavas y las irregularidades en la superficie irradiada modifican significativamente la distribución de la dosis. Existen diversos escáneres de superficie pero el que mejor se podría adaptar al entorno de la RIO sería el que utiliza un dispositivo de holografía conoscópica (ConoProbe, Optimet Metrology Ltd.) ya que permite realizar medidas de distancias en cavidades, en superficies reflectantes y en tejidos biológicos. La holografía conoscópica es una técnica de interferometría basada en la propagación de la luz en cristales birrefringentes. Para obtener las coordenadas 3D de los puntos de la superficie barridos por el dispositivo ConoProbe es necesario utilizar un sistema de posicionamiento como el que se utiliza en el quirófano de la RIO para localizar el aplicador de RIO con el que se conduce el haz de electrones (sistema de posicionamiento óptico OptiTrack, NaturalPoint Inc.). El objetivo de este proyecto fin de grado consistió en desarrollar un sistema de escaneado de superficies y realizar diversas pruebas para evaluar la calidad del sistema desarrollado y su viabilidad en el entorno de la RIO. Para integrar la información del dispositivo ConoProbe y del sistema de posicionamiento OptiTrack se realizó una calibración temporal para sincronizar los datos de ambos dispositivos utilizando la función de correlación cruzada y una calibración espacial para transformar la distancia medida por el dispositivo ConoProbe en coordenadas 3D de la superficie del objeto escaneado. Se plantearon dos métodos para realizar esta calibración espacial, por ajuste de pares de puntos y por ajuste a un plano. La calibración espacial elegida fue la primera ya que presentaba menor error. El error del sistema es inferior a 2 mm siendo un error aceptable en el entorno de la RIO. Diferentes pruebas con diversos materiales y formas han permitido comprobar que el sistema de escaneado funciona incluso con líquidos. En un procedimiento de RIO, el escaneado de la superficie se haría después de colocar el aplicador. En este caso, se puede obtener también la superficie del objeto alrededor de centro del aplicador colocando verticalmente el dispositivo ConoProbe. Es complicado obtener la superficie próxima a las paredes del aplicador debido a que estas afectan al cono de luz reflejado. De todas formas, el sistema de escaneado desarrollado proporciona más información en este escenario que un sistema de escáner 3D de luz estructurada (no se podría escanear nada de la superficie con el aplicador colocado). Esta información es útil para la estimación de la distribución de la dosis real que recibe un paciente en un procedimiento de RIO.

Localización y mapeo visual monocular para robot móvil terrestre aplicado a la inspección ultrasónica aeronáutica

En el ámbito de la robótica de servicio, actualmente no existe una solución automatizada para la inspección ultrasónica de las partes de material compuesto de una aeronave durante las operaciones de mantenimiento que realiza la aerolínea. El desarrollo de las nuevas técnicas de acoplamiento acústico en seco en el método de inspección no destructiva por ultrasonidos, está conduciendo a posibilitar su uso con soluciones de menor coste respecto a las técnicas tradicionales, sin perder eficacia para detectar las deficiencias en las estructuras de material compuesto. Aunque existen aplicaciones de esta técnica con soluciones manuales, utilizadas en las fases de desarrollo y fabricación del material compuesto, o con soluciones por control remoto en sectores diferentes al aeronáutico para componentes metálicos, sin embargo, no existen con soluciones automatizadas para la inspección no destructiva por ultrasonidos de las zonas del avión fabricadas en material compuesto una vez la aeronave ha sido entregada a la aerolínea. El objetivo de este trabajo fin de master es evaluar el sistema de localización, basado en visión por ordenador, de una solución robotizada aplicada la inspección ultrasónica estructural de aeronaves en servicio por parte de las propias aerolíneas, utilizando las nuevas técnicas de acoplamiento acústico en seco, buscando la ventaja de reducir los tiempos y los costes en las operaciones de mantenimiento. Se propone como solución un robot móvil autónomo de pequeño tamaño, con control de posición global basado en técnicas de SLAM Visual Monocular, utilizando marcadores visuales externos para delimitar el área de inspección. Se ha supuesto la inspección de elementos de la aeronave cuya superficie se pueda considerar plana y horizontal, como son las superficies del estabilizador horizontal o del ala. Este supuesto es completamente aceptable en zonas acotadas de estos componentes, y de cara al objetivo del proyecto, no le resta generalidad. El robot móvil propuesto es un vehículo terrestre triciclo, de dos grados de libertad, con un sistema de visión monocular completo embarcado, incluyendo el hardware de procesamiento de visión y control de trayectoria. Las dos ruedas delanteras son motrices y la tercera rueda, loca, sirve únicamente de apoyo. La dirección, de tipo diferencial, permite al robot girar sin necesidad de desplazamiento, al conseguirse por diferencia de velocidad entre la rueda motriz derecha e izquierda. El sistema de inspección ultrasónica embarcado está compuesto por el hardware de procesamiento y registro de señal, y una rueda-sensor situada coaxialmente al eje de las ruedas motrices, y centrada entre estas, de modo que la medida de inspección se realiza en el centro de rotación del robot. El control visual propuesto se realiza mediante una estrategia “ver y mover” basada en posición, ejecutándose de forma secuencial la extracción de características visuales de la imagen, el cálculo de la localización global del robot mediante SLAM visual y el movimiento de éste mediante un algoritmo de control de posición-orientación respecto a referencias de paso de la trayectoria. La trayectoria se planifica a partir del mapa de marcas visuales que delimitan el área de inspección, proporcionado también por SLAM visual. Para validar la solución propuesta se ha optado por desarrollar un prototipo físico tanto del robot como de los marcadores visuales externos, a los que se someterán a una prueba de validación como alternativa a utilizar un entorno simulado por software, consistente en el reconocimiento del área de trabajo, planeamiento de la trayectoria y recorrido de la misma, de forma autónoma, registrando el posicionamiento real del robot móvil junto con el posicionamiento proporcionado por el sistema de localización SLAM. El motivo de optar por un prototipo es validar la solución ante efectos físicos que son muy complicados de modelar en un entorno de simulación, derivados de las limitaciones constructivas de los sistemas de visión, como distorsiones ópticas o saturación de los sensores, y de las limitaciones constructivas de la mecánica del robot móvil que afectan al modelo cinemático, como son el deslizamiento de las ruedas o la fluctuación de potencia de los motores eléctricos. El prototipo de marcador visual externo utilizado para la prueba de validación, ha sido un símbolo plano vertical, en blanco y negro, que consta de un borde negro rectangular dentro del cual se incluye una serie de marcas cuadradas de color negro, cuya disposición es diferente para cada marcador, lo que permite su identificación. El prototipo de robot móvil utilizado para la prueba de validación, ha sido denominado VINDUSTOR: “VIsual controlled Non-Destructive UltraSonic inspecTOR”. Su estructura mecánica ha sido desarrollada a partir de la plataforma comercial de robótica educacional LEGO© MINDSTORMS NXT 2.0, que incluye los dos servomotores utilizados para accionar las dos ruedas motrices, su controlador, las ruedas delanteras y la rueda loca trasera. La estructura mecánica ha sido especialmente diseñada con piezas LEGO© para embarcar un ordenador PC portátil de tamaño pequeño, utilizado para el procesamiento visual y el control de movimiento, y el sistema de captación visual compuesto por dos cámaras web de bajo coste, colocadas una en posición delantera y otra en posición trasera, con el fin de aumentar el ángulo de visión. El peso total del prototipo no alcanza los 2 Kg, siendo sus dimensiones máximas 20 cm de largo, 25 cm de ancho y 26 cm de alto. El prototipo de robot móvil dispone de un control de tipo visual. La estrategia de control es de tipo “ver y mover” dinámico, en la que se realiza un bucle externo, de forma secuencial, la extracción de características en la imagen, la estimación de la localización del robot y el cálculo del control, y en un bucle interno, el control de los servomotores. La estrategia de adquisición de imágenes está basada en un sistema monocular de cámaras embarcadas. La estrategia de interpretación de imágenes está basada en posición tridimensional, en la que los objetivos de control se definen en el espacio de trabajo y no en la imagen. La ley de control está basada en postura, relacionando la velocidad del robot con el error en la posición respecto a las referencias de paso de una trayectoria. La trayectoria es generada a partir del mapa de marcadores visuales externo. En todo momento, la localización del robot respecto a un sistema de referencia externo y el mapa de marcadores, es realizado mediante técnicas de SLAM visual. La auto-localización de un robot móvil dentro de un entorno desconocido a priori constituye uno de los desafíos más importantes en la robótica, habiéndose conseguido su solución en las últimas décadas, con una formulación como un problema numérico y con implementaciones en casos que van desde robots aéreos a robots en entornos cerrados, existiendo numerosos estudios y publicaciones al respecto. La primera técnica de localización y mapeo simultáneo SLAM fue desarrollada en 1989, más como un concepto que como un algoritmo único, ya que su objetivo es gestionar un mapa del entorno constituido por posiciones de puntos de interés, obtenidos únicamente a partir de los datos de localización recogidos por los sensores, y obtener la pose del robot respecto al entorno, en un proceso limitado por el ruido de los sensores, tanto en la detección del entorno como en la odometría del robot, empleándose técnicas probabilísticas aumentar la precisión en la estimación. Atendiendo al algoritmo probabilístico utilizado, las técnicas SLAM pueden clasificarse en las basadas en Filtros de Kalman, en Filtros de Partículas y en su combinación. Los Filtros de Kalman consideran distribuciones de probabilidad gaussiana tanto en las medidas de los sensores como en las medidas indirectas obtenidas a partir de ellos, de modo que utilizan un conjunto de ecuaciones para estimar el estado de un proceso, minimizando la media del error cuadrático, incluso cuando el modelo del sistema no se conoce con precisión, siendo el más utilizado el Filtro de Kalman Extendido a modelos nolineales. Los Filtros de Partículas consideran distribuciones de probabilidad en las medidas de los sensores sin modelo, representándose mediante un conjunto de muestras aleatorias o partículas, de modo que utilizan el método Montecarlo secuencial para estimar la pose del robot y el mapa a partir de ellas de forma iterativa, siendo el más utilizado el Rao-Backwell, que permite obtener un estimador optimizado mediante el criterio del error cuadrático medio. Entre las técnicas que combinan ambos tipos de filtros probabilísticos destaca el FastSLAM, un algoritmo que estima la localización del robot con un Filtro de Partículas y la posición de los puntos de interés mediante el Filtro de Kalman Extendido. Las técnicas SLAM puede utilizar cualquier tipo de sensor que proporcionen información de localización, como Laser, Sonar, Ultrasonidos o Visión. Los sensores basados en visión pueden obtener las medidas de distancia mediante técnicas de visión estereoscópica o mediante técnica de visión monocular. La utilización de sensores basados en visión tiene como ventajas, proporcionar información global a través de las imágenes, no sólo medida de distancia, sino también información adicional como texturas o patrones, y la asequibilidad del hardware frente a otros sensores. Sin embargo, su principal inconveniente es el alto coste computacional necesario para los complejos algoritmos de detección, descripción, correspondencia y reconstrucción tridimensional, requeridos para la obtención de la medida de distancia a los múltiples puntos de interés procesados. Los principales inconvenientes del SLAM son el alto coste computacional, cuando se utiliza un número elevado de características visuales, y su consistencia ante errores, derivados del ruido en los sensores, del modelado y del tratamiento de las distribuciones de probabilidad, que pueden producir el fallo del filtro. Dado que el SLAM basado en el Filtro de Kalman Extendido es una las técnicas más utilizadas, se ha seleccionado en primer lugar cómo solución para el sistema de localización del robot, realizando una implementación en la que las medidas de los sensores y el movimiento del robot son simulados por software, antes de materializarla en el prototipo. La simulación se ha realizado considerando una disposición de ocho marcadores visuales que en todo momento proporcionan ocho medidas de distancia con ruido aleatorio equivalente al error del sensor visual real, y un modelo cinemático del robot que considera deslizamiento de las ruedas mediante ruido aleatorio. Durante la simulación, los resultados han mostrado que la localización estimada por el algoritmo SLAM-EKF presenta tendencia a corregir la localización obtenida mediante la odometría, pero no en suficiente cuantía para dar un resultado aceptable, sin conseguir una convergencia a una solución suficientemente cercana a la localización simulada del robot y los marcadores. La conclusión obtenida tras la simulación ha sido que el algoritmo SLAMEKF proporciona inadecuada convergencia de precisión, debido a la alta incertidumbre en la odometría y a la alta incertidumbre en las medidas de posición de los marcadores proporcionadas por el sensor visual. Tras estos resultados, se ha buscado una solución alternativa. Partiendo de la idea subyacente en los Filtros de Partículas, se ha planteado sustituir las distribuciones de probabilidad gaussianas consideradas por el Filtro de Kalman Extendido, por distribuciones equi-probables que derivan en funciones binarias que representan intervalos de probabilidad no-nula. La aplicación de Filtro supone la superposición de todas las funciones de probabilidad no-nula disponibles, de modo que el resultado es el intervalo donde existe alguna probabilidad de la medida. Cómo la efectividad de este filtro aumenta con el número disponible de medidas, se ha propuesto obtener una medida de la localización del robot a partir de cada pareja de medidas disponibles de posición de los marcadores, haciendo uso de la Trilateración. SLAM mediante Trilateración Estadística (SLAM-ST) es como se ha denominado a esta solución propuesta en este trabajo fin de master. Al igual que con el algoritmo SLAM-EKF, ha sido realizada una implementación del algoritmo SLAM-ST en la que las medidas de los sensores y el movimiento del robot son simulados, antes de materializarla en el prototipo. La simulación se ha realizado en las mismas condiciones y con las mismas consideraciones, para comparar con los resultados obtenidos con el algoritmo SLAM-EKF. Durante la simulación, los resultados han mostrado que la localización estimada por el algoritmo SLAM-ST presenta mayor tendencia que el algoritmo SLAM-EKF a corregir la localización obtenida mediante la odometría, de modo que se alcanza una convergencia a una solución suficientemente cercana a la localización simulada del robot y los marcadores. Las conclusiones obtenidas tras la simulación han sido que, en condiciones de alta incertidumbre en la odometría y en la medida de posición de los marcadores respecto al robot, el algoritmo SLAM-ST proporciona mejores resultado que el algoritmo SLAM-EKF, y que la precisión conseguida sugiere la viabilidad de la implementación en el prototipo. La implementación del algoritmo SLAM-ST en el prototipo ha sido realizada en conjunción con la implementación del Sensor Visual Monocular, el Modelo de Odometría y el Control de Trayectoria. El Sensor Visual Monocular es el elemento del sistema SLAM encargado de proporcionar la posición con respecto al robot de los marcadores visuales externos, a partir de las imágenes obtenidas por las cámaras, mediante técnicas de procesamiento de imagen que permiten detectar e identificar los marcadores visuales que se hallen presentes en la imagen capturada, así como obtener las características visuales a partir de las cuales inferir la posición del marcador visual respecto a la cámara, mediante reconstrucción tridimensional monocular, basada en el conocimiento a-priori del tamaño real del mismo. Para tal fin, se ha utilizado el modelo matemático de cámara pin-hole, y se ha considerado las distorsiones de la cámara real mediante la calibración del sensor, en vez de utilizar la calibración de la imagen, tras comprobar el alto coste computacional que requiere la corrección de la imagen capturada, de modo que la corrección se realiza sobre las características visuales extraídas y no sobre la imagen completa. El Modelo de Odometría es el elemento del sistema SLAM encargado de proporcionar la estimación de movimiento incremental del robot en base a la información proporcionada por los sensores de odometría, típicamente los encoders de las ruedas. Por la tipología del robot utilizado en el prototipo, se ha utilizado un modelo cinemático de un robot tipo uniciclo y un modelo de odometría de un robot móvil de dos ruedas tipo diferencial, en el que la traslación y la rotación se determinan por la diferencia de velocidad de las ruedas motrices, considerando que no existe deslizamiento entre la rueda y el suelo. Sin embargo, el deslizamiento en las ruedas aparece como consecuencia de causas externas que se producen de manera inconstante durante el movimiento del robot que provocan insuficiente contacto de la rueda con el suelo por efectos dinámicos. Para mantener la validez del modelo de odometría en todas estas situaciones que producen deslizamiento, se ha considerado un modelo de incertidumbre basado en un ensayo representativo de las situaciones más habituales de deslizamiento. El Control de Trayectoria es el elemento encargado de proporcionar las órdenes de movimiento al robot móvil. El control implementado en el prototipo está basado en postura, utilizando como entrada la desviación en la posición y orientación respecto a una referencia de paso de la trayectoria. La localización del robot utilizada es siempre de la estimación proporcionada por el sistema SLAM y la trayectoria es planeada a partir del conocimiento del mapa de marcas visuales que limitan el espacio de trabajo, mapa proporcionado por el sistema SLAM. Las limitaciones del sensor visual embarcado en la velocidad de estabilización de la imagen capturada han conducido a que el control se haya implementado con la estrategia “mirar parado”, en la que la captación de imágenes se realiza en posición estática. Para evaluar el sistema de localización basado en visión del prototipo, se ha diseñado una prueba de validación que obtenga una medida cuantitativa de su comportamiento. La prueba consiste en la realización de forma completamente autónoma de la detección del espacio de trabajo, la planificación de una trayectoria de inspección que lo transite completamente, y la ejecución del recorrido de la misma, registrando simultáneamente la localización real del robot móvil junto con la localización proporcionada por el sistema SLAM Visual Monocular. Se han realizado varias ejecuciones de prueba de validación, siempre en las mismas condiciones iniciales de posición de marcadores visuales y localización del robot móvil, comprobando la repetitividad del ensayo. Los resultados presentados corresponden a la consideración de las medidas más pesimistas obtenidas tras el procesamiento del conjunto de medidas de todos los ensayos. Los resultados revelan que, considerando todo el espacio de trabajo, el error de posición, diferencia entre los valores de proporcionados por el sistema SLAM y los valores medidos de posición real, se encuentra en el entorno de la veintena de centímetros. Además, los valores de incertidumbre proporcionados por el sistema SLAM son, en todos los casos, superiores a este error. Estos resultados conducen a concluir que el sistema de localización basado en SLAM Visual, mediante un algoritmo de Trilateración Estadística, usando un sensor visual monocular y marcadores visuales externos, funciona, proporcionando la localización del robot móvil con respecto al sistema de referencia global inicial y un mapa de su situación de los marcadores visuales, con precisión limitada, pero con incertidumbre conservativa, al estar en todo momento el error real de localización por debajo del error estimado. Sin embargo, los resultados de precisión del sistema de localización no son suficientemente altos para cumplir con los requerimientos como solución robotizada aplicada a la inspección ultrasónica estructural de aeronaves en servicio. En este sentido, los resultados sugieren que la posible continuación de este trabajo en el futuro debe centrarse en la mejora de la precisión de localización del robot móvil, con líneas de trabajo encaminadas a mejorar el comportamiento dinámico del prototipo, en mejorar la precisión de las medidas de posición proporcionadas por el sensor visual y en optimizar el resultado del algoritmo SLAM. Algunas de estas líneas futuras podrían ser la utilización de plataformas robóticas de desarrollo alternativas, la exploración de técnicas de visión por computador complementarias, como la odometría visual, la visión omnidireccional, la visión estereoscópica o las técnicas de reconstrucción tridimensional densa a partir de captura monocular, y el análisis de algoritmos SLAM alternativos condicionado a disponer de una sustancial mejora de precisión en el modelo de odometría y en las medidas de posición de los marcadores.

Organización y planificación deportiva de escuela o base de un club de gimnasia rítmica y planificación a largo plazo

Este trabajo tratará sobre la Gimnasia Rítmica y lo encontraremos dividido en dos partes. Una primera parte se centrará en cómo se organiza y planifica un club de gimnasia rítmica en cuanto a la parte de base o escuela y una segunda parte que estará basada en una planificación del entrenamiento a largo plazo para llegar al alto rendimiento dentro del mismo club. Este club presenta la parte de escuela o base por un lado y por otro lado la parte de competición y rendimiento, con objetivos y sistemas de entrenamiento, planificación y organización claramente diferenciados. Por eso, esta primera parte del trabajo estará centrada en la organización y planificación deportiva exclusivamente para la parte de escuela o base. La primera parte está basada en un caso real, sobre un Club de Gimnasia Rítmica, a partir del cual desarrollo mi proyecto. Para el desarrollo de este apartado partimos de una escuela que ya está formada y que cuenta con cierto número de niñas para el nuevo curso. Trataremos de explicar, desde un punto de vista práctico, cómo se organiza una nueva temporada en cuanto al establecimiento de niveles y objetivos deportivos para conseguir una progresión adecuada de la gimnasta dentro de la escuela, y que se pueda observar una mejora en cuanto a sus habilidades relacionadas con este deporte y en cuanto a la condición física general y específica, teniendo la posibilidad de entrar en el equipo de competición y llegar al alto rendimiento (segunda parte del trabajo).

Consecuencias conductuales derivadas del proceso atencional en el aula de aprendizaje: propuestas de detección

Uno de los factores fundamentales a tener en cuenta en el proceso de aprendizaje es la atención, máxime si consideramos que se trata del primer paso que debe darse en todo proceso de aprendizaje. Derivado de una falta de atención, inatención o dificultad para mantenerla o focalizarla, pueden surgir otros problemas con frecuencia asociados a ellos, como son un bajo rendimiento, problemas de comprensión, inadecuado desarrollo de las competencias esperadas e incluso conductas asociadas que dificultan el progreso del grupo-clase. Elevado al grado de trastorno nos podemos encontrar con el TDAH, se trata de un trastorno de origen biológico con base neurológica que afecta en gran medida al comportamiento, la atención y el aprendizaje, asociado con frecuencia a la impulsividad y/o hiperactividad. En nuestra propuesta apostamos por una intervención eficaz, que pasa por la evaluación de la situación completa y ajustada al contexto de aprendizaje, así como a las circunstancias que lo definen. Intervención que se planifica a partir del trabajo cooperativo de un equipo de profesionales de carácter multidisciplinar. Partiendo de esta perspectiva se pretende identificar, inicialmente, aquellos indicios que al menos en un primer momento, pueden ser descriptivos del alumno y la alumna con problemas de atención.

¿Qué caracteriza el conocimiento del profesor de matemáticas en la planificación del concepto de límite al infinito de una función para su enseñanza?

Se reportan avances de una investigación que se interesa por determinar las características del conocimiento matemático para la enseñanza del concepto de límite al infinito de una función que pone en acción el profesor en la planificación del tópico. El estudio se fundamenta en el modelo Conocimiento Matemático para la Enseñanza (MKT). En el estudio participan dos profesores de matemáticas de España y uno de México. Los datos se obtienen mediante una entrevista semiestructurada que involucró aspectos sobre los datos personales, el aula de clases, la planificación del profesor y del investigador sobre el tópico. El análisis de los daros se realiza en tres fases: generación de las unidades de análisis, agrupamiento en categorías de dichas unidades y determinación de las características del conocimiento del profesor. Los resultados evidencian que el profesor pone en acción los subdominios del MKT cuando planifica la enseñanza del concepto de límite al infinito de una función.

La educación del cuerpo a la luz de las teorías del aprendizaje ¿El maestro, cómplice de la naturaleza?

La enseñanza y sobre todo la enseñanza de las prácticas corporales dentro del sistema educativo formal es entendida como un proceso, más que cómo un acto. Por lo tanto se la intenta explicar o sustentar desde ciertas teorías que determinarían de manera eficaz su sistematización, organización, planificación y puesta en práctica. Más que nada, en búsqueda de garantizar el aprendizaje - como otro proceso- al que se considera como su producto. Siguiendo esta lógica, se puede inferir que más allá de considerar al aprendizaje, como la consecuencia de la enseñanza, toda la enseñanza se planifica o determina en base al aprendizaje, para ser más preciso, sobre la base de las teorías del aprendizaje, lo que implica negar la posibilidad que el aprendizaje tome el carácter de acontecimiento. En la medida que estas teorías le otorgan criterio de verdad a la naturaleza, configuran ciertas relaciones tanto entre el maestro y la enseñanza, como entre el saber y el sujeto. Relaciones que se intentan problematizar en este trabajo

La educación del cuerpo a la luz de las teorías del aprendizaje ¿El maestro, cómplice de la naturaleza?

La enseñanza y sobre todo la enseñanza de las prácticas corporales dentro del sistema educativo formal es entendida como un proceso, más que cómo un acto. Por lo tanto se la intenta explicar o sustentar desde ciertas teorías que determinarían de manera eficaz su sistematización, organización, planificación y puesta en práctica. Más que nada, en búsqueda de garantizar el aprendizaje - como otro proceso- al que se considera como su producto. Siguiendo esta lógica, se puede inferir que más allá de considerar al aprendizaje, como la consecuencia de la enseñanza, toda la enseñanza se planifica o determina en base al aprendizaje, para ser más preciso, sobre la base de las teorías del aprendizaje, lo que implica negar la posibilidad que el aprendizaje tome el carácter de acontecimiento. En la medida que estas teorías le otorgan criterio de verdad a la naturaleza, configuran ciertas relaciones tanto entre el maestro y la enseñanza, como entre el saber y el sujeto. Relaciones que se intentan problematizar en este trabajo

La educación del cuerpo a la luz de las teorías del aprendizaje ¿El maestro, cómplice de la naturaleza?

La enseñanza y sobre todo la enseñanza de las prácticas corporales dentro del sistema educativo formal es entendida como un proceso, más que cómo un acto. Por lo tanto se la intenta explicar o sustentar desde ciertas teorías que determinarían de manera eficaz su sistematización, organización, planificación y puesta en práctica. Más que nada, en búsqueda de garantizar el aprendizaje - como otro proceso- al que se considera como su producto. Siguiendo esta lógica, se puede inferir que más allá de considerar al aprendizaje, como la consecuencia de la enseñanza, toda la enseñanza se planifica o determina en base al aprendizaje, para ser más preciso, sobre la base de las teorías del aprendizaje, lo que implica negar la posibilidad que el aprendizaje tome el carácter de acontecimiento. En la medida que estas teorías le otorgan criterio de verdad a la naturaleza, configuran ciertas relaciones tanto entre el maestro y la enseñanza, como entre el saber y el sujeto. Relaciones que se intentan problematizar en este trabajo

Propuesta educativa para la integraci?n de las ciencias naturales a trav?s de un problema socio-cient?fico

Este trabajo presenta el dise?o de una propuesta educativa orientada por un problema socio-cient?fico, lo cual permitir? la interdisciplinariedad en la ense?anza de las ciencias para estudiantes en un rango de edad entre 10-12 a?os de una Instituci?n Educativa del sector p?blico de Santiago de Cali. En este estudio, se plantea el m?todo de estudio de dise?o utilizado como herramienta metodol?gica de la investigaci?n cient?fica, que satisfaga las necesidades de los estudiantes y logren ser conscientes de los problemas que se presentan cuando se da una desintegraci?n entre las disciplinas. Para el dise?o se plantean cinco etapas en las cuales (i) se diagnostican los problemas y necesidades, (ii) se plantea el modelo curricular a utilizar en la propuesta (iii) se hace el respectivo an?lisis curricular que permita la selecci?n y secuenciaci?n de los n?cleos conceptuales a integrar (iv) Se planifica la propuesta educativa que permite la integraci?n de las disciplinas biolog?a, qu?mica y f?sica finalmente (v) se eval?a la propuesta en funci?n de la articulaci?n de las disciplinas de ciencias naturales. Como principal resultado se plantea que los estudiantes al resolver un problema socio-cient?fico deben construir de manera significativa n?cleos tem?ticos desde los diferentes campos disciplinarios y aplicar estos conocimientos en un contexto espec?fico.