TecnoLógicas

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ISSN / EISSN : 01237799 / 22565337
Current Publisher: Instituto Tecnológico Metropolitano (10.22430)
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Néstor Darío Duque Méndez, Demetrio Ovalle-Carranza, Ángela Carrillo-Ramos
TecnoLógicas, Volume 23, pp 229-242; doi:10.22430/22565337.1494

Abstract:
Desde los albores de la incorporación de las tic en los ambientes educativos, en concreto en los procesos de enseñanza y aprendizaje, se abrían expectativas sobre las posibilidades de la educación individualizada, en ambientes versátiles, en los que se reconocieran las particularidades de los estudiantes. A pesar de que existen diversos acercamientos a estas situaciones, en ocasiones están sujetos a plataformas o aplicaciones específicas. Un sistema adaptativo debe definir los componentes ajustados de acuerdo con determinantes específicos, en particular las características en el perfil del estudiante y los elementos contextuales, y, además, definir un mecanismo para dicha adaptación. El presente trabajo expone una propuesta para la generación de cursos virtuales personalizados, soportada en la separación de la estructura del curso y los recursos educativos que apoyan las actividades educativas y potenciadas, con un sistema de reglas de producción que determinan los recursos educativos a entregar en cada momento, guiadas por las características incluidas en el modelo del estudiante. El enfoque metodológico responde a la definición sistémica de la estrategia de adaptación, que exige hacer explícito los determinantes, los componentes y las técnicas de adaptación, con base en dsr. La versatilidad de la propuesta radica en que puede ser enriquecida con nuevos elementos o con variaciones de las características en el perfil del estudiante, al tomar diferentes modelos en estilos de aprendizaje y la categorización de características personales, académicas o contextuales, en tanto que se vean reflejadas en el proceso de adaptación. El resultado final evidencia que el modelo propuesto permite entregar un plan de curso diferente, con actividades personalizadas, de acuerdo con las características del estudiante y su contexto.
Diana Pérez-Marín, Silvia Tamayo-Moreno
TecnoLógicas, Volume 23, pp 243-256; doi:10.22430/22565337.1455

Abstract:
Pedagogical Conversational Agents are systems or programs that represent a resource and a means of learning for students, making the teaching and learning process more enjoyable. The aim is to improve the teaching-learning process. Currently, there are many agents being implemented in multiple knowledge domains. In our previous work, a methodology for designing agents was published, the result of which was Agent Dr. Roland, the first conversational agent for Early Childhood Education. In this paper, we propose the use of Data Analytics techniques to improve the design of the agent. Two new techniques are applied: KDDIAE, application of (Knowledge Discovery in Databases) to the Data of the Interaction between Agents and Students – Estudiantes in Spanish, and BIDAE (use of Data Analytics to obtain information of agents and students). The use of KDDIAE and BIDAE proves the existence of a fruitful relationship between learning analytics and learning design. Some samples of rules related to learning analytics and design are the following: (Learning Analytics) Children who initially do not know how to solve the exercise, after receiving help, are able to understand and solve it à (Learning Design) An agent for small children should be able to provide help. In addition, help should be entertaining and tailored to their characteristics because it is a resource that children actually use; or (Learning Analytics) Younger children use more voice interaction à (Learning Design) An agent interface for young children must incorporate voice commands. A complete list of rules related to learning analytics and design is provided for any researcher interested in PCA design. 72 children were able to use the new Dr. Roland after applying the learning analytics-design rules. They reported a 100 % satisfaction as they all enjoyed interacting with the agent.
Daniela Jaramillo-Raquejo, Claudia Constanza Palacio-Espinosa, Hélène Ageorges
TecnoLógicas, Volume 23, pp 137-157; doi:10.22430/22565337.1320

Abstract:
La síntesis de películas delgadas por pulverización catódica o sputtering requiere la utilización de blancos o targets, que actúan como los materiales a partir de los cuales se elaboran los recubrimientos. Este trabajo está enfocado en la implementación del proceso de proyección térmica por plasma atmosférico para la fabricación de blancos de TiO2, que posteriormente puedan emplearse en la deposición de recubrimientos de TiO2 por magnetrón sputtering. Se partió de tres polvos de TiO2 comerciales de la marca Oerlikon Metco, los cuales fueron proyectados mediante diferentes parámetros de proyección para evaluar su efecto en la microestructura (porcentaje de poros y grietas en sección transversal) de los blancos de TiO2 obtenidos. Los blancos fueron caracterizados por microscopía electrónica de barrido y procesamiento de imágenes y utilizados en algunas pruebas de deposición sputtering para estimar la tasa de deposición. Los resultados permitieron identificar las variables que tienen un efecto más significativo sobre la microestructura de los blancos. En orden decreciente a la magnitud del efecto, estas variables son: la relación de gases generadores de plasma, la distancia de proyección, el flujo del gas de arrastre, la corriente en el arco eléctrico y la distribución de tamaños de partícula de la materia prima. Los porcentajes de defectos microestructurales encontrados durante la ejecución de las pruebas variaron entre 0.41 ± 0.30 % y 6.80 ± 2.03 %, rango que demuestra la importancia que puede llegar a tener el control de los parámetros de proyección en la fabricación de blancos mediante esta técnica.
David Eduardo Alvarez-Sánchez, Diana Chaves-Morillo, Eyder Daniel Gómez-López, Andrés Hurtado-Benavides
TecnoLógicas, Volume 23, pp 77-91; doi:10.22430/22565337.1404

Abstract:
En el municipio de Ipiales, departamento de Nariño, se concentra la mayor área cultivada con arveja (Pisum sativum) de Colombia, con cerca de 3.070 ha, en donde se ha identificado un alto uso de plaguicidas asociado al establecimiento del modelo productivo. Por tanto, el objetivo de este estudio es evaluar el riesgo de impacto ambiental que genera la aplicación de los principales fungicidas, insecticidas, herbicidas y bactericidas. Para ello, se consideraron tres grupos de campesinos, previamente identificados como C1, C2 y C3 con una muestra de diez fincas por grupo. En una parcela de cada finca se determinó la materia orgánica, pH, textura, densidad aparente, distancia a fuentes hídricas y se caracterizaron los plaguicidas usados en dos ciclos de cultivo de arveja. La información recolectada fue ingresada al sistema de soporte IIRAmb para estimar el indicador I-PHY, el cual determinó el impacto ambiental de los plaguicidas. Los resultados sugieren la presencia de 44 ingredientes activos, con un uso promedio finca de 25,1 kg/ha/año; el indicador I-PHY global presentó diferencias estadísticas significativas entre C1 (4,04) respecto a C2 (5,06) y C3 (5,28), estos últimos grupos, mostraron el mayor riesgo ambiental principalmente por el tipo de moléculas usadas y las condiciones en las cuales se desarrolló el cultivo. A partir de estos resultados se genera una herramienta de monitoreo y evaluación, con el fin de mejorar las intervenciones en el sistema para incrementar el nivel de sustentabilidad.
Juan S. Guerrero-Cristancho, Juan. C. Vásquez-Correa, Juan Rafael Orozco-Arroyave
TecnoLógicas, Volume 23, pp 63-75; doi:10.22430/22565337.1387

Abstract:
Alzheimer's Disease (AD) is a progressive neurodegenerative disorder that affects the language production and thinking capabilities of patients. The integrity of the brain is destroyed over time by interruptions in the interactions between neuron cells and associated cells required for normal brain functioning. AD comprises deterioration of the communicative skills, which is reflected in deficient speech that usually contains no coherent information, low density of ideas, and poor grammar. Additionally, patients exhibit difficulties to find appropriate words to structure sentences. Multiple ongoing studies aim to detect the disease considering the deterioration of language production in AD patients. Natural Language Processing techniques are employed to detect patterns that can be used to recognize the language impairments of patients. This paper covers advances in pattern recognition with the use of word-embedding and word-frequency features and a new approach with grammar features. We processed transcripts of 98 AD patients and 98 healthy controls in the Pitt Corpus of the Dementia-Bank database. A total of 1200 word-embedding features, 1408 Term Frequency—Inverse Document Frequency features, and 8 grammar features were extracted from the selected transcripts. Three models are proposed based on the separate extraction of such feature sets, and a fourth model is based on an early fusion strategy of the proposed feature sets. All the models were optimized following a Leave-One-Out cross validation strategy. Accuracies of up to 81.7 % were achieved using the early fusion of the three feature sets. Furthermore, we found that, with a small set of grammar features, accuracy values of up to 72.8 % were obtained. The results show that such features are suitable to effectively classify AD patients and healthy controls.
Claudia Lucía Cortés Cortés, Gloria Stephany Gómez Gómez, Felipe Betancur Londoño, Sandra Ximena Carvajal Quintero, Neil Guerrero González
TecnoLógicas, Volume 23, pp 1-21; doi:10.22430/22565337.1403

Abstract:
La generación de electricidad amigable con el medio ambiente es un factor fundamental para el crecimiento económico y social de cualquier país. Recientemente la instalación de sistemas de generación fotovoltaicos se ha incrementado a nivel local, aunque su rendimiento depende del lugar de instalación y se ve afectado por diversos parámetros ambientales como la radiación, la temperatura y la precipitación. En el presente trabajo se lleva a cabo un análisis experimental del rendimiento, en términos de potencia generada, de un sistema solar fotovoltaico con inversor centralizado y con microinversores, instalado en la ciudad de Manizales, ubicada a 2.150 m s.n.m., temperatura promedio de 16.4 °C y precipitación de 1.878 mm al año. Históricamente, este municipio presenta dos periodos de tiempo lluviosos con alta nubosidad entre los meses de abril – junio y octubre – diciembre, y dos periodos de tiempo menos lluviosos entre los meses de enero–marzo y julio–septiembre. Para el experimento se implementó un sistema de generación solar fotovoltaico conformado por seis paneles solares marca Hybrytec con 270 W de potencia de generación cada uno, y dos sistemas de monitoreo – (i) Wifi – Box® para el arreglo fotovoltaico con inversor centralizado y (ii) EnvoyTM para el arreglo fotovoltaico con microinversores. Los parámetros ambientales recolectados por la estación meteorológica La Nubia, ubicada en los alrededores del sistema solar, y los datos recolectados por los sistemas de monitoreo implementados son analizados en el periodo de tiempo comprendido entre los meses de julio de 2018 y mayo de 2019. Se observa y se concluye que, a pesar de los altos niveles de precipitación promedio acumulada mensual (entre 71 mm y 262,2 mm) y los altos niveles de nubosidad (nublado o mayormente nublado el 76 % del tiempo), el arreglo fotovoltaico con microinversores presenta un 16,5 % de energía generada por encima del arreglo con inversor centralizado.
Jose M. Celis-Peñaranda, Christian D. Escobar-Amado, Sergio B. Sepúlveda-Mora, Sergio A. Castro-Casadiego, Byron Medina-Delgado, Dinael Guevara-Ibarra
TecnoLógicas, Volume 23, pp 121-136; doi:10.22430/22565337.1361

Abstract:
In this study, factorial experiments were conducted in two different scenarios to design a Wireless Sensor Network for monitoring a cocoa crop in a rural area in Colombia. Node sensors measured temperature, relative humidity, soil moisture, Ultra-Violet light, and visible light intensity. The factors considered in the experiments were distance between node sensors, height from the ground, and type of antenna; in turn, Received Signal Strength Indicator and data transfer time were the outputs. The wireless sensor network was deployed in the crop, covering approximately 3 % of the area and using 7 different nodes in a cluster tree topology. First, an open field scenario with line of sight was used to determine the appropriate height of the node sensors. Second, a scenario in the actual cocoa crop was utilized to find the appropriate distance between modules and type of antenna. We found, based on our calculations and experimental data, that a height of 1.25 m was required to avoid the Fresnel zone and improve the RSSI of the network. Furthermore, we determined that a distance below 35 m was needed to guarantee signal reception and avoid long data transfer times. The wire antenna exhibited a better performance. Finally, the proposed methodology and monitoring system can be used for agronomic applications in rural areas in Colombia to increase crop yield.
Juan P. Meneses Ortegón, Teodor Jové, Juan Puiggalí, Ramón Fabregat
TecnoLógicas, Volume 23, pp 159-177; doi:10.22430/22565337.1493

Abstract:
En esta investigación, el uso de la co-creación busca apoyar la generación de material educativo por parte de estudiantes con altas capacidades, gracias a la participación de profesores y padres de los estudiantes. Durante este proceso, las características de los estudiantes como la personalidad, los gustos, las necesidades y habilidades deben ser consideradas y consolidadas, para que el material educativo co-creado sea de interés para ellos. La creación de material educativo para estudiantes tiende a aislar a estos y sus aportes, lo que deriva en materiales genéricos que pueden no ser un apoyo para el proceso de todos los estudiantes. Adicionalmente, los estudiantes con altas capacidades, debido a sus características, tienden a perder interés en el uso de los materiales educativos, razón por la que resulta importante involucrarlos en su creación, a fin de que su conocimiento aporte valor al producto. Para que todos los participantes tengan en cuenta el conocimiento generado durante el desarrollo del proceso de co‑creación, se ha diseñado e implementado un sistema de gestión del conocimiento, que contiene un módulo para la representación del conocimiento sobre los participantes del proceso. La metodología Ciencia del Diseño fue utilizada para el desarrollo de esta investigación, ya que permite diseñar el sistema desde una perspectiva teórica y del entorno, de manera que, una vez identificada la teoría y el entorno del sistema, este pueda ser diseñado y validado. La validación de dicho sistema se adelanta al identificar la percepción de los participantes sobre este. Se ha observado que la representación del conocimiento de los participantes les permite tener presentes las características de los estudiantes y su relación con el tema seleccionado para el proceso de co-creación, las actividades desarrolladas y los aportes (contribuciones, argumentos e ideas).
Néstor Darío Duque Méndez, Paula Andrea Rodríguez Marín, Cesar A. Collazos
TecnoLógicas, Volume 23; doi:10.22430/22565337.1569

Abstract:
En la actualidad, las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC) están presentes en todos los campos de nuestra sociedad, y la educación no es la excepción. Estas se convierten en una exigencia permanente para apoyar los procesos de enseñanza-aprendizaje, permitiendo que los estudiantes utilicen los métodos más adecuados a su necesidades y preferencias para aprender y acceder a contenidos disponibles en cualquier lugar. Además, con la llegada de la tecnología, las barreras de espacio y tiempo pueden ser enfrentadas, permitiendo que las necesidades de formación y aprendizaje estén al alcance de las personas, sin las limitaciones físicas. Asimismo, si se aprovecha esta potencialidad para ambientes inclusivos, la exclusión puede ser atacada por diferentes factores.
Valentina Tabares-Morales, Néstor Darío Duque Méndez, Ramón Fabregat
TecnoLógicas, Volume 23, pp 179-196; doi:10.22430/22565337.1495

Abstract:
En los ambientes educativos existe una gran diversidad en las características y necesidades de los estudiantes. Las Tecnologías de Información y Comunicación (tic) han logrado mejoras relevantes en diferentes actividades humanas y esas posibilidades podrían ser aprovechadas en procesos educativos que reconozcan las particularidades de los estudiantes y su contexto. Uno de los enfoques con mayor preponderancia son los sistemas adaptativos en educación, sin embargo, las expectativas aún no se han llenado, debido a problemas como falta de esquemas genéricos de personalización y de disponibilidad de contenidos educativos adecuados a las condiciones específicas y dificultades en la captura y actualización del perfil del estudiante y de implementación en plataformas reales. Esto se manifiesta con mayor fuerza en el caso de estudiantes con necesidades especiales de educación, cuando el no reconocimiento de sus necesidades y preferencias puede incluso excluirlos de los ambientes educativos. El trabajo presentado en este artículo propone un framework que permite, a través de un proceso de inclusión adaptativa, generar entornos educativos para todos. El framework se entiende como un conjunto de lineamientos de trabajo divididos en módulos, que proporcionan herramientas para la gestión de modelos en cada uno. Se presenta una plataforma tecnológica que implementa el modelo conceptual y se evalúa a través de una metodología propuesta para este tipo de sistemas, con lo cual se obtienen resultados satisfactorios, pero con posibilidades de mejora. Uno de los aportes relevantes de la propuesta es que el modelo puede ser implementado bajo diferentes enfoques, características y tecnologías, mientras que se guarde la coherencia entre los diferentes elementos que lo componen.