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En este artículo se presenta una iniciativa de intervención e inclusión educativa de niños y adolescentes de territorios vulnerables de influencia de la minería. Para lograr lo anterior se diseñaron un conjunto de robots educativos y material didáctico complementario que fueron utilizados en las diferentes sesiones de la iniciativa. La población beneficiada fueron niños y adolescentes que trabajan día a día en tareas propias de la minería y no han tenido la oportunidad de ingresar a la escuela o han desertado de ella buscando recursos económicos para sostener sus familias. Dentro de la población beneficiada, también se cuenta con los maestros de las escuelas asentadas en los territorios mineros, con el propósito de enseñarles nuevas metodologías de enseñanza y aprendizaje para atender a la población desescolarizada. 2500 niños y adolescentes fueron beneficiados con la iniciativa, así como 250 maestros.

Although ICTs have strengthened educational processes, there are still some challenges on flexibility and convergence, among others. In this article, we propose a ubiquitous learning model (u-learning) that can have a positive impact on the teaching/ learning process since it considers video as an important element which can be displayed on any screen at any time and place. Besides indicating the elements making part of the model, alternatives of implementation, uses of video and experimentation with a cloud supported video platform are shown here. The results demonstrate an optimal deployment of the video at different devices when using a multi-screen video platform connected to the Internet, and show this model as a good reference to projects an u-learning service.

Este artículo presenta un algoritmo que permite automatizar los procedimientos de análisis nodal y optimización del flujo en un sistema de producción de hidrocarburos. El procedimiento de análisis nodal tiene gran utilidad en pozos fluyentes, intermitentes o con sistemas artificiales de producción. El análisis nodal, evalúa un sistema de producción dividido en dos componentes básicos, a saber: el flujo a través de tubería vertical o de producción y el flujo a través de la tubería horizontal o línea de descarga. Para la predicción del comportamiento en cada uno de los componentes, se obtiene la caída de presión en cada uno de ellos. Para la obtención de las caídas de presión, se deben de asignar nodos en diversos puntos importantes dentro del sistema de producción por lo tanto, se varían los gastos de producción y empleando un método de cálculo adecuado, se calcula la caída de presión entre dos nodos. Después, se selecciona un nodo y las caídas de presión son adicionadas o sustraídas al punto de presión inicial o nodo de partida, hasta alcanzar el nodo de solución. Los resultados obtenidos al utilizar el algoritmo han permitido actualizar ambos procedimiento obteniendo ventajas como mejoras en los tiempos de respuesta. Este análisis es crucial para tomar decisiones relacionadas con los costos de producción en cualquier compañía petrolífera.

A training process is proposed, where the constitutional deals with a training space, on the understanding that it refers to central aspects of ethical, cultural, and legal order of citizen formation, on the other hand, the educational benchmarks are enrolled in a democratic culture of respect, observance and promotion of human rights, plurality and negotiated treatment of conflicts. The initiative provides aspects relating to the management of development, the formation of educational networking, public and communication strategies for the construction of the public debate as atraining aspect, geared toward the Colombian territory.

Actualmente existen gran variedad de Sistemas de Gestión de Aprendizaje - Learning Management System (LMS) al servicio de todos los niveles educativos y las áreas académicas. Esta diversidad origina un problema de semántica en el conocimiento haciéndolo disperso e inexacto debido a que cada LMS maneja sus propios formatos, arquitecturas y especificaciones. Esto dificulta la interoperabilidad de la información entre diferentes plataformas afectando principalmente a los estudiantes. En el artículo se describe la propuesta de un modelo de interoperabilidad semántica para resolver las necesidades de intercambio de información caracterizadas de los LMS, a partir de las propuestas existentes de solución en el campo de las especificaciones de e-learning, los servicios Web y las ontologías en general.

The study of rocks has become more important, because through the rocks analysis I can be obtained information that can be useful in a lot of fields from mining to construction, passing through many different action fields from materials to processes. In order to analyze the rocks is required a preliminary macroscopic examination of several samples from the field in which one is going to work. The objective of this study is to describe properties such as color, hardness, texture, etc. Then we proceed to do a microscopic analysis, for that we use thin sections that have been prepared in advance from the samples that were used in the initial macroscopic examination, in order to know more properties that can only be seen with a microscope. From this analysis of the optical properties of minerals and mineral associations we can define the type of rock, the formation environments and the behavior of these, among other properties that are outstanding when carrying out a work in a field.

En este artículo de investigación se presenta un método para la formación de interesados (stakeholder) en la ejecución de proyectos de ingeniería. El método integra investigaciones recientes en las áreas de la educación en ingeniería y técnicas de inteligencia artificial. El método es modelado a través de un sistema tutorial inteligente, el cual permite hacer un seguimiento cognitivo del interesado y del desarrollo del proyecto. También se utiliza el razonamiento basado en casos para ofrecer alternativas de solución cuando el stakeholder encuentra dificultades en la adquisición de los conocimientos.

Se diseña una herramienta para la identificación de atmósferas explosivas en minas de carbón, utilizando los métodos de predicción Triángulos de Coward y diagramas de explosividad del U. S. Bureau of Mines, por medio del manejo inteligente en la adquisición de datos mediante redes de sensores inalámbricos (WSN). De esta manera se realiza la comparación de resultados en forma analítica, matemática y simulada por medio del entorno de programación gráfico de LabVIEW.

La explotación de carbón toma cada vez más importancia, no sólo por la creciente demanda relacionada directamente a la industria energética y por encontrarse de forma abundante en la corteza terrestre, sino por los riesgos que ponen en peligro la vida y el bienestar de los trabajadores en la explotación subterránea del mineral. Tomando esto como punto de partida y siendo conscientes del alto número de accidentes que se han presentado en los últimos años, especialmente tragedias relacionadas al défi cit de la ventilación en las minas, se expone el presente artículo. El propósito del manuscrito es vincular y desarrollar técnicas de programación hacia la determinación de parámetros claves en el diseño de un sistema de ventilación en una explotación minera subterránea. Lo anterior conlleva a la disminución de problemas asociados a la ventilación en labores mineras y a la generación de consciencia sobre la importancia de la actividad, teniendo presente que la integridad física del personal en la mina debe ser garantizada y que la minería junto a la informática está a la vanguardia para la solución de problemas asociados a sus campos de aplicación.

Los Sistemas Inteligentes (SI) han aumentado en gran medida la autonomía en la toma de decisiones, lo que se han logrado gracias a la mejora de las habilidades metacognitivas. El término metacognición en Inteligencia Artifi cial (IA) se refi ere a la capacidad que tienen los SI para el seguimiento y control de su propio proceso de aprendizaje. Este artículo describe diferentes modelos utilizados para abordar la aplicación de la metacognición en los SI. Luego presenta un análisis comparativo entre los diferentes modelos de metacognición. Así como, una discusión sobre las siguientes categorías de análisis: tipos de arquitecturas de metacognición que soportan los componentes de la metacognición, núcleos de las arquitecturas e implementaciones computacionales.

En este artículo se presenta el análisis y el diseño de la operación de perforación y voladuras en minería de superfi cie empleando el enfoque de la programación estructurada. El propósito de este trabajo es crear una interfaz, por medio de la cual se ingresan la densidad del explosivo, diámetro e inclinación de la perforación, resistencia a la compresión de la roca y dimensiones del banco. Luego se obtiene el valor de las variables más importantes que acondicionan el diseño de la operación de perforación y voladuras, tales como: altura del banco, burden, espaciamiento, taco, carga del barreno, numero de barrenos, factor de carga, entre otras. Esta aproximación permite diseñar la operación de perforación y voladuras en menor tiempo y disminuir el error humano que se tiene por el uso repetitivo de las fórmulas para cálculos de los parámetros involucrados en el diseño de la perforación y voladura en minería de superficie.

La televisión digital (TD) brinda grandes ventajas pedagógicas y tecnológicas a la educación. La TD se presenta como una novedad para los telespectadores y supone la convergencia de los sectores educativo, telecomunicaciones e internet, en un mismo medio. Esta tecnología permitirá el desarrollo de plataformas educativas interactivas conocidas como t-learning. En la actualidad, son escasos los modelos que describen el proceso de t-learning. En este artículo se presenta un modelo cíclico, que toma en cuenta la retroalimentación del proceso y otros requisitos. Presenta también el marco teórico asociado a t-learning. Describe el modelo PHVA (Planear, Hacer, Verificar, Actuar) propuesto, el cual ha sido implementado en un prototipo de un módulo (Fundamentos de redes WiFi) en el área de las telecomunicaciones. Este aplicativo se probó en un laboratorio de televisión digital terrestre (TDT).

Este artículo pretende mostrar los aspectos más relevantes en el desarrollo evolutivo del diseño de un dispositivo perteneciente a una nueva estrategia pedagógica denominada Robótica Educativa. Aquí se presenta cómo a partir de los requerimientos básicos de diseño expresados, y luego de aplicar un proceso riguroso y metodológico de diseño, se logra obtener las especificaciones de diseño acordes con los diferentes aspectos pedagógicos, funcionales, estéticos, constructivos y económicos que esta nueva estrategia de enseñanza propone implementar.

Este artículo expone las problemáticas que actualmente presenta la educación, en los campos de diseño, creatividad y modelos de aprendizaje, siendo esto crucial en el mundo actual que cambia vertiginosamente. Presenta los modelos que se han desarrollado para solucionar este escollo, dentro de estos se exhibe el proyecto de investigación ESMART que actualmente desarrolla la Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín para ser implementado con estudiantes de grado 10 y 11 de colegio.

En este artículo se presentan la conceptualización y el análisis de un sistema multi-agente (MAS) pedagógico utilizando la metodología MAS-CommonKADS; la cual es una de las más reconocidaspara el modelado de MAS. El propósito de la fase de conceptualización es comprender el problema, identificar los actores activos y pasivo, además de elaborar los requisitos que permitan formular unos objetivos para generar la solución. En la fase de análisis se definen los modelos de agente, tareas, coordinación, comunicación, organizacióny experiencia (conocimientos). Ambas fases fueron validadas mediante la construcción del ambiente multi agente pedagógico ALLEGRO.

En este artículo se presenta inicialmente la plataforma de enseñanza y aprendizaje Moodle para luego consignar la experiencia de la Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín. Dentro de la experiencia se exhibe la formación de los actores educativos y la elaboración e implementación de recursos educativos digitales. Luego se presenta un caso de estudio enmarcado en la asignatura Operaciones con Sólidos para estudiantes de ingeniería química. Moodle fundamenta su diseño instruccional esencialmente en la teoría del constructivismo social basado en un entorno colaborativo.

El siguiente artículo busca dar una visión global de los Sistemas Multi-Agentes Robóticos (MARS) mediante una explicación de las áreas relacionadas con el tema para luego presentar el Sistema Multi-Agente Robótico (SMART). SMART es un enjambre inteligente conformado por un robot nodriza y tres robot tipo baliza (guías) que navegan de manera colaborativa un escenario estructurado.

Se presenta una aplicación de visión artificial utilizando el Toolbox de procesamiento de imagen de Matlab®. El propósito es clasificar el mango de variedad tipo Tommy de acuerdo a sus características de color y tamaño. Para lograrlo se usa una cámara web que captura la imagen en un área de trabajo determinada para tres mangos como máximo. Se describe además la estructura de programación del código M-file, los métodos de segmentación y reconocimiento para el procesamiento de la imagen y la obtención de gráficas y resultados que describen el proceso de clasificación mediante la red de decisión.

Este artículo presenta resultados del estudio piloto realizado a estudiantes de noveno grado de educación secundaria de una institución pública sobre el empleo de herramientas informáticas de uso social –HIUS– (conocidas como software social). Se exploraron cuatro dimensiones: frecuencia de uso, grado de manejo, modo de uso, tipo de interacción. Las herramientas se agruparon en 12 tipos. Los encuestados manifestaron no saber que son/no usar muchas de las herramientas. Se encontró que hay una alta frecuencia en el uso y un reporte de altas competencias en manejo de redes sociales, uso compartido de videos y servicios de chat, mientras que usan y manejan muy poco herramientas como blogs y marcadores sociales. El modo de uso más común fue “charlar/divertirse”, seguido de “para informarse” y “para estudiar”. La utilización de las herramientas procede con cuentas propias, y en general agregan y retiran contenidos más o menos en la misma proporción.

I have the pleasure to present the Volume 80 (180) - Advances in Systems and Computing as a special edition published in the DYNA Journal. In this Volume are published eleven articles which were reviewed by external peers with a worldwide renowned research background.

This work proposes and demonstrates that mind reading is currently possible in terms of characterizing someone's brain responses to a specific action. For this work some responses named cognitive neuroscience variables are used. In other words, this work is framed in the learning field, and solves effectively one issue: personalizing content through the identification of an individual's learning style in virtual education.

Esta investigación aborda la influencia de las tendencias pedagógicas y tecnológicas en la enseñanza y el aprendizaje, enfocándose en mejorar prácticas educativas en asignaturas críticas, como Fundamentos de Programación, para grupos masivos de estudiantes. Su objetivo fue desarrollar y evaluar una metodología didáctica centrada en el aprendizaje basado en problemas y colaborativo, asistido por computadores, para grupos masivos de estudiantes. Se implementaron estrategias pedagógicas en 35 grupos, de 35 estudiantes cada uno, utilizando aprendizaje basado en problemas y colaborativo, promoviendo la participación activa y la optimización de la retroalimentación; como método utilizado. Dentro de los resultados se evidenció un aumento significativo en el compromiso y participación activa de los estudiantes, una mejora en la comprensión de los conceptos de programación y una optimización en el manejo del tiempo y recursos. Se concluye que la metodología didáctica aplicada demostró efectividad, modernizando las estrategias tradicionales de enseñanza, fomentando el aprendizaje auto dirigido y colaborativo, y mejorando el rendimiento académico en entornos con grupos masivos de estudiantes. Además, promovió habilidades críticas, compromiso estudiantil, proactividad y trabajo en equipo.

El objetivo principal de este artículo de tipo revisión bibliográfica es identificar y analizar las estrategias de enseñanza y aprendizaje más efectivas para la enseñanza de la electrónica básica a estudiantes neouniversitarios. En la búsqueda se emplearon bases de datos como Scopus, Web of Science y Google Scholar, entre otras. Los principales resultados de esta revisión bibliográfica indican que el uso de metodología activas, como el aprendizaje basado en proyectos, la resolución de problemas, la experimentación y el uso de TIC, resultan efectivas para la enseñanza de la electrónica básica. También se encontró que el uso de tecnologías educativas, como juegos y software de simulación, puede ser una herramienta útil para mejorar el aprendizaje de esta materia. En conclusión, la enseñanza de la electrónica básica puede beneficiarse de metodologías de enseñanza activa que involucren a los estudiantes en su propio aprendizaje.

En este artículo se presenta un modelo para la implementación de los celulares como un componente funcional de la robótica educativa. Con esto se puede lograr una masificación de las prácticas educativas de la robótica, y un planteamiento de soluciones innovadoras con el uso de componentes cotidianos. Lo anterior se constituye en un modelo de fácil adaptación para desarrollar habilidades específicas de los estudiantes en las áreas STEM con una baja inversión. Se evidenció como resultado, que la robótica facilita la posibilidad de introducir la tecnología en los procesos de enseñanza y aprendizaje por medio de estos kits que poseen sensores, mecanismos, piezas y características que pueden acoplarse e integrase con un celular para armar un robot funcional. A través de un cuestionario en línea sobre la integración de robótica educativa y celulares, se constató el interés que tienen los estudiantes de ingeniería y docentes, para que sus instituciones de educación superior incluyan la robótica en sus procesos formativos, contribuyendo de esta forma a la preparación para afrontar los retos de la línea de Educación 4.0 dentro del contexto de la Industria 4.0.

This paper presents the design and implementation of a behavior-based control scheme. The construction of the set of behaviors is based on the use of fuzzy logic as a means for materializing the designer’s knowledge into the behaviors. The behavior set was established by left and right wall following and obstacle avoidance. These three behaviors were programmed and coordinated by a subsumption architecture or behavioral inhibition. Behavior simulations and coordination scheme design were tested by means of real experiments using a mobile robotic platform. Finally, the results are presented, where the control actions are executed by the robotic system achieving a secure navigation.

Este artículo presenta una metodología basada en el proceso ágil de XP para el desarrollo de software orientado a robots en plataformas educativas usando middleware ROS. El resultado final fue un conjunto de evidencias tales como historias de usuarios, diagramas basados en UML y líneas de código en el lenguaje Python que demuestran buenas prácticas de calidad de código en el desarrollo de software con el uso del paradigma orientado a objetos. Se obtiene una metodología ágil modificada con un diseño evolutivo e incremental, pero con una documentación rigurosa útil para proyectos educativos y de investigación.

LEGO Mindstorms es un juego que se usa como herramienta para el aprendizaje de distintas áreas de conocimiento. Una persona puede aprender acerca de programación mediante distintos lenguajes y aplicaciones para compilar el código de la solución planteada y resolver una situación particular. Sin embargo, la enseñanza de programación es sólo un fundamento teórico y poco práctico. Por estas razones, se pretende enseñar a programar mediante un lenguaje sencillo y una plataforma que permita visualizar el código gráficamente y validarlo específicamente con las instrucciones programadas sobre un robot.

Existen enfermedades que dificultan el uso de herramientas computacionales de manera eficiente. Por esto, algunas entidades y centros de investigación desarrollan aplicaciones de software para facilitar el acceso al uso de los computadores a las personas que padecen alguna enfermedad que altera de manera significativa su motricidad. Para garantizar que el producto de software cumpla las funciones para las que se diseñó se le realizaron algunas pruebas. Una de ellas fue la evaluación de usabilidad del software que, a menudo, se realiza de forma empírica. En este artículo se propone un método con enfoque heurístico para evaluar la usabilidad de software diseñado para facilitar el acceso a la computación a personas con discapacidad motriz. A menudo, en temas de usabilidad, un desarrollador que no conoce las necesidades específicas de las personas aborda erróneamente los lineamientos en el diseño del software. Esta investigación toma importancia debido a que los usuarios con patologías asignan pesos a características del software que los expertos en usabilidad consideran importantes.