Revista de Aplicación Científica y Técnica - ecorfan.org · TREJO-RAMOS, Iván. BsC Revista de Aplicación Científica y Técnica, Volumen 2, Número 3, de Enero a Marzo -2016,

ISSN 2444-4928

Volumen 1, Número 1 – Julio – Septiembre -2015

Revista de

Aplicación Científica y

Técnica

ISSN 2444-4928

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Revista de

Aplicación Científica y

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Volumen 2, Número 3 – Enero – Marzo -2016

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no necesariamente la opinión del Editor en Jefe.

El artículo Algoritmo para control de calidad mediante procesamiento de imágenes aplicado a

la industria alimenticia por LÁRRAGA-ALTAMIRANO, Hugo, PIEDAD-RUBIO, Ana, ZAPATA-

GARAY, Nitgard y ESPINOSA-GUERRA, Omar, como siguiente artículo está Implantación del

prototipo “Sistema Unificado de Análisis de Proyectos” (SUAP), caso de estudio GISAA por

HERNÁNDEZ-LOPEZ, Dalia, JIMÉNEZ-MALDONADO, Rosa, PIEDAD-RUBIO, Ana y

DELGADO-MERAZ, Jaime, como siguiente artículo está Implementación de Conmutador

Telefónico Institucional en la UTXJ, Utilizando Software Libre por ARROYO, Jorge, GONZALES,

Florentino, GASPAR, Beatriz y REYES, Matilde con adscripción en la Universidad Tecnológica de

Xicotepec de Juárez, como siguiente artículo está Implementación de un modelo de desarrollo de

software por GARCÍA, Francisco, ARROYO, Jorge, GASPAR Beatriz y REYERS, Matilde con

adscripción en la Universidad Tecnológica de Xicotepec de Juárez, como siguiente artículo está Las

inteligencias múltiples y el rendimiento en matemáticas por SÁNCHEZ, Bertha Ivonne, JIMÉNEZ,

Guadalupe, MONTOYA, Javier y BARRAZA, Carlos, como siguiente artículo está Rastreador de

personas mayores o personas discapacitadas mentalmente a través de un desarrollo informático SMS-

GPS de comunicación por MUNGUÍA-BALVANERA, Pablo, GONZÁLEZ-MANCILLA, Mario,

LINO-VARGAS, Abraham y PÉREZ-BARRADA, José Luis, como siguiente artículo está Sistemas

de representación en la solución de problemas matemáticos por TREJO-TREJO, Elia, CAMARENA-

GALLARDO, Patricia, TREJO-TREJO, Natalia y ZÚÑIGA-MORALES, Jonatan.

Contenido

Artículo Página

Algoritmo para control de calidad mediante procesamiento de imágenes aplicado a la

industria alimenticia

LÁRRAGA-ALTAMIRANO, Hugo, PIEDAD-RUBIO, Ana, ZAPATA-GARAY, Nitgard

y ESPINOSA-GUERRA, Omar.

1-7

Implantación del prototipo “Sistema Unificado de Análisis de Proyectos” (SUAP), caso

de estudio GISAA

HERNÁNDEZ-LOPEZ, Dalia, JIMÉNEZ-MALDONADO, Rosa, PIEDAD-RUBIO, Ana y

DELGADO-MERAZ, Jaime.

8-15

Implementación de Conmutador Telefónico Institucional en la UTXJ, Utilizando Software Libre

ARROYO, Jorge, GONZALES, Florentino, GASPAR, Beatriz y REYES, Matilde.

16-21

Implementación de un modelo de desarrollo de software GARCÍA, Francisco, ARROYO, Jorge, GASPAR Beatriz y REYERS, Matilde.

22-26

Las inteligencias múltiples y el rendimiento en matemáticas

SÁNCHEZ, Bertha Ivonne, JIMÉNEZ, Guadalupe, MONTOYA, Javier y BARRAZA,

Carlos.

27-31

Rastreador de personas mayores o personas discapacitadas mentalmente a través de

un desarrollo informático SMS-GPS de comunicación

MUNGUÍA-BALVANERA, Pablo, GONZÁLEZ-MANCILLA, Mario, LINO-VARGAS,

Abraham y PÉREZ-BARRADA, José Luis.

32-37

Sistemas de representación en la solución de problemas matemáticos TREJO-TREJO, Elia, CAMARENA-GALLARDO, Patricia, TREJO-TREJO, Natalia y

ZÚÑIGA-MORALES, Jonatan.

38-53

Instrucciones para Autores

Formato de Originalidad

Formato de Autorización

1

Artículo Revista de Aplicación Científica y Técnica Marzo 2016 Vol.2 No.3 1-7

Algoritmo para control de calidad mediante procesamiento de imágenes aplicado

a la industria alimenticia

LÁRRAGA-ALTAMIRANO, Hugo*†, PIEDAD-RUBIO, Ana, ZAPATA-GARAY, Nitgard y

ESPINOSA-GUERRA, Omar.

Recibido Enero 6, 2016; Aceptado Marzo 16, 2016

Resumen

Actualmente los sistemas de visión artificial (computer

vision systems, CVS) son utilizados en la industria

alimenticia. A través de métodos procesamiento de

imágenes, es posible reconocer objetos para su estudio

y entendimiento por medio de características como:

color, textura y forma, entre otros. Este proyecto define

un algoritmo para la construcción de un software, que

permita determinar el grado de correspondencia del

color de un objeto respecto a un patrón establecido. A

partir de un escenario controlado de iluminación y un

color de fondo contrastante al del objeto en inspección,

se propone un sistema con cuatro procesos:

transformación del espacio de color, segmentación del

área de interés, extracción del color y la interpretación

de datos. La industria piloncillera de la Huasteca

Potosina en México, es uno de los sectores donde este

proyecto tiene aplicación como herramienta de apoyo

para determinar que productos son aptos para

exportación, basados en su característica de color. Para

efectos de prueba se utiliza el limón verde, por ser de

fácil manipulación y presentar un color uniforme; se

realizaron 51 pruebas para confirmar la efectividad del

algoritmo, evaluando los resultados de cada proceso y

el tiempo de procesamiento que toma el análisis.

Industria alimentaria, control de calidad, HSV para

segmentación, medida de color

Abstract

Currently artificial vision systems (computer vision

systems, CVS) are used in the food industry. Through

image processing methods, it is possible to recognize

objects for study and understanding by identifying

features such as color, texture and shape, among others.

This project defines an algorithm for developing software

that determines the percentage of the color of an object

relative to a set pattern. From a scenario with controlled

lighting and background color contrasting to the object

inspection, it is proposed a system with four processes for

color measurement: conversión of color space,

segmentation of the area of interest, color extraction and

data interpretation. The piloncillera industry Huasteca in

Mexico, is one of the sectors where this project has

application as a support tool to determine which products

are suitable for export, based on its color features. For

testing purposes is used the lime, for being easy to handle

and present a uniform color; 51 tests were conducted to

confirm the effectiveness of the algorithm, evaluating the

results of each process and the processing time it takes the

analysis.

Computer Vision System, Food Industry, Quality

Control, HSV For Segmentation, Color Mesure

Citación: LÁRRAGA-ALTAMIRANO, Hugo, PIEDAD-RUBIO, Ana, ZAPATA-GARAY, Nitgard y ESPINOSA-

GUERRA, Omar. Algoritmo para control de calidad mediante procesamiento de imágenes aplicado a la industria alimenticia.

Revista de Aplicación Científica y Técnica 2016, 2-3: 1-7

* Correspondencia al Autor (Correo Electrónico: [email protected])

† Investigador contribuyendo como primer autor.

©ECORFAN-Spain www.ecorfan.org/spain

ISSN-2444-4928

ECORFAN® Todos los derechos reservados

LÁRRAGA-ALTAMIRANO, Hugo, PIEDAD-RUBIO, Ana, ZAPATA-

GARAY, Nitgard y ESPINOSA-GUERRA, Omar. Algoritmo para control de

calidad mediante procesamiento de imágenes aplicado a la industria alimenticia.

Revista de Aplicación Científica y Técnica 2016

2


Introducción

El procesamiento de imágenes es un área

ampliamente explotada por la visión

computacional, la cual, mediante la aplicación

de diversas técnicas para el tratamiento de la

imagen obtiene datos de interés para una toma

de decisiones objetiva. Debido a su capacidad

de automatizar procesos con alta precesión, los

sistemas de visión artificial (CVS) se han

popularizado en áreas tales como la robótica,

medicina, astronomía, geolocalización y la

manufactura entre otras. La industria

alimenticia no es la excepción, los CVS a

través de la inspección de diversas

características como la forma, tamaño, textura,

color, brillo, uniformidad, entre otros, son

capaces de determinar el estado de maduración

de frutas u hortalizas, identificar defectos en

productos sobre una línea de fabricación o

bien, monitorear el desarrollo de plagas en

ciertos cultivos.

En la Huasteca Potosina el cultivo de la

caña de azúcar predomina sobre otros; razón

principal que ha motivado el surgimiento de

industrias transformadoras de esta materia

prima, tal es el caso de los productores de

piloncillo. Este producto endulcorante ha sido

bien recibido en los mercados internacionales,

bajo criterios de calidad relacionados a la

inocuidad y a la presentación, específicamente

en la uniformidad del color. . Un CVS

orientado a la inspección del color para

determinar la calidad del piloncillo favorecería

su exportación y por lo tanto fomentaría el

crecimiento de la agroindustria en la región.

Por lo anterior, el presente trabajo se

enfoca en el software para el análisis y

procesamiento de la imagen, como uno de los

elementos que integran un sistema de visión

artificial.

La finalidad del algoritmo es determinar

en qué porcentaje el color de un sujeto de

prueba, coincide con un patrón previamente

definido, para lo cual se tomaron como base

diferentes proyectos de control de calidad en la

industria alimenticia, además de investigar

técnicas de procesamiento de imágenes

empleadas para este fin.

El color es una característica

ampliamente utilizada en la detección de

defectos en la industria alimenticia; por

ejemplo, se usa para definir el nivel de

maduración del tomate, identificar plagas en la

manzana o incluso ayuda a la ubicación de

objetos en el espacio. En definitiva, existen

más características además del color asociadas

al producto, como la forma, la textura, la

reflectancia entre otras, que permiten construir

CVS más robustos, es decir, realizan tares más

complejas con alta precisión. .

El contenido de este artículo se desglosa

en secciones en las cuales se discutirá sobre la

metodología que provee la estructura del

algoritmo, enfatizando en cada fase los

criterios contemplados para su formulación.

También, se muestran los resultados obtenidos

en cada fracción de la metodología tras la

implementación del algoritmo en MatLab

r2015a, adicionalmente se publican datos

útiles para la medición de la efectividad del

mismo. De manera posterior, en las

conclusiones se da respuesta a la hipótesis

planteada y se comenta en prospectiva el

desarrollo siguiente de este proyecto.

Metodología

El objetivo de este trabajo es el diseño del

algoritmo para la construcción del software de

procesamiento de la imagen.

ISSN-2444-4928






3


Este método se basa en tres etapas

generales: procesamiento de bajo nivel, nivel

intermedio y alto nivel, cada uno de ellos

trabaja con los pixeles de la matriz (imagen)

hasta obtener la información deseada (el color)

. Para ilustrar con mayor claridad las fases del

método, se presenta la figura 1, la cual muestra

las etapas generales con las operaciones que se

realizan en cada momento.

Figura 1 Método para medición de color

Iluminación

Los sistemas de visión artificial son fácilmente

perturbados por los cambios de luz, fenómeno

que afecta la característica de color en la

imagen adquirida. Este elemento a pesar que

no es parte del algoritmo debe ser estudiado

con el propósito de obtener imágenes libres de

ruido lumínico. Un medio de iluminación

controlado permite cuidar las características

del objeto de manera que en el procesamiento

se cuente con información de entrada

confiable, para lo cual se debe considerar el

tipo de iluminación, el ángulo, el tipo de

material, los costos y por supuesto el impacto

ambiental

Transformación del espacio de color

La adquisición de la imagen se logra a través

de un dispositivo digital (cámara), por lo que

el espacio de color original corresponde al

rojo, verde y azul (RGB por sus siglas en

inglés).

Sin embargo, otro espacio de color

dentro de los modelos perceptuales, que es

utilizado con frecuencia en operaciones de

procesamiento de imágenes por su semejanza

a la visión humana, es el HSV (Hue-

Saturation-Value, Matiz-Saturación-Brillo).

Este modelo a diferencia del RGB posee un

matiz de colores circular definida entre 0° a

360°, la saturación y el valor oscilan entre 0%

a 100%. La transformación del espacio de

color RGB a HSV está dada por (1), (2) y (3).

(1)

(2)

(3)

Segmentación

Para identificar el área de interés (objeto)

dentro de la imagen obtenida, se establecen las

condiciones del entorno las cuales son: fondo

blanco, iluminación constante o de poca

variación y el color del objeto contrasta

evidentemente con el fondo. Con base en estos

elementos, la segmentación por histograma

ofrece una alternativa viable para separar el

objeto del resto de la imagen. Esta técnica

requiere de la definición de un umbral, es

decir, un rango de valores delimitados por un

mínimo y un máximo utilizado para

discriminar los pixeles que no son parte del

objeto. Para esto, se toma como referencia el

histograma del canal S formado en el eje y, por

el valor de los pixeles entre 0 y 1; y en el eje x,

por la ocurrencia de los mismos en la imagen.

𝑉 = 𝑀𝑎𝑥; 𝑀𝑎𝑥 = {𝑅, 𝐺, 𝐵}

𝐻(𝑅, 𝐺, 𝐵) = tan−1 (√3(𝐺 − 𝐵)

(𝑅 − 𝐺) + (𝑅 − 𝐵))

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4


El canal S representa la saturación del

color, los valores cercanos al 0 tienden al color

blanco, por lo tanto, el fondo de la imagen cuya

área es la mayor, se encuentra representada por

los pixeles de mayor ocurrencia con valores

cercanos al 0 . Posteriormente, se binariza la

imagen con el umbral definido para obtener la

máscara de segmentación; al fondo se le

asignan valores de 0 y al objeto valores en 1.

La máscara es una matriz de

dimensiones NxM, del mismo tamaño que la

imagen original. El producto puntal de estas

dos matrices da como resultado la imagen

segmentada, sin embargo, existe la

probabilidad de encontrar defectos (huecos) en

el área de interés. La máscara, al ser una

imagen binaria puede ser tratada mediante

operaciones morfológicas de dilatación y

erosión, posicionando valores de unos o ceros

según la operación que se efectúe y con esto,

aumentar la precisión del área de interés .

Extracción del color

A partir de haber identificado el área de interés,

es posible deducir a través del histograma del

canal H la variedad del color, así como la

cantidad de pixeles que lo poseen. El canal H

del espacio de color HSV representa de manera

circular la frecuencia del color en el espectro

visible, de manera que un objeto de color

uniforme es representado por un rango de

valores dentro de este canal. Para este

experimento solo se verifica el canal H (matiz)

ya que la imagen que se analiza fue producto

de una segmentación utilizando los valores del

canal S (saturación) para discriminación de

pixeles, es decir, la imagen segmentada está

formada por pixeles con la saturación

adecuada.

Es importante tomar en cuenta que la

imagen es una colección de tres matrices y que

cada una de ellas tiene una mayoría de pixeles

con valores en 0 (fondo), que no son de interés.

Debido a esto, en el histograma se espera

encontrar en el eje x el cero con el valor mayor

del eje y.

Por lo anterior, la cuantificación del

color es la proporción de los pixeles dentro de

rango respecto al área de interés, los cuales se

identifican mediante la comparación de los

valores del histograma en su eje x contra al

patrón .

Interpretación

La medición de color permite determinar

características de los objetos para la toma de

decisiones, en este caso, se desea determinar la

uniformidad del color del sujeto en inspección.

Para efectos de prueba se utiliza el limón

verde, por ser de fácil manipulación y

presentar un color uniforme (dependiendo del

estado de maduración en el que se encuentre).

La aceptación o rechazo dependerá de los

parámetros establecidos para el control de

calidad del producto ya sea por normas

nacionales, internacionales, estudios de

evaluación sensorial o encuestas de mercado.

Resultados

El algoritmo fue implementado en Matlab

R2015a, una suite de desarrollo de software

con librerías orientadas al procesamiento de

imágenes . El hardware utilizado consta de una

cámara web, equipo de cómputo con 8 Gb

RAM, microprocesador Intel CoreI5. Para la

obtención de la imagen se creó un escenario

con fondo blanco, luz blanca ubicada arriba del

objeto. La imagen original en formato RGB se

convierte a HSV antes de iniciar los procesos

de segmentación, por medio de la función

rgb2hsv(), el resultado se observa en la figura

2.

ISSN-2444-4928






5


Figura 2 Transformación del espacio de color a HSV

La segmentación de la imagen involucra:

1) La creación de la máscara, a través del

análisis del canal S para identificar los valores

de saturación del fondo, los cuales oscilan

entre 0 y .25. Los pixeles dentro de este rango

son discriminados, su valor se asigna a 0, para

el resto de los pixeles el valor es 1. 2) Ajuste

de la máscara. La imagen binaria es sometida

a operaciones morfológicas de dilatación y

erosión con un elemento estructural tipo

‘disco’ y vecindad 5 por medio de la función

imclose(), para lograr una mayor precisión del

área, se aplica la función imfill() para relleno

de huecos, 3) Segmentación de la imagen. Con

la máscara creada, se obtiene el área de interés

tal como se presenta en la figura 3.

Figura 3 Segmentación.

La colección de pixeles que forman el

objeto son transformados en un histograma, de

esta forma se conoce el valor del pixel y

cuantas veces está presente en la imagen, como

se muestra en la figura 4.

Figura 4 Histograma HSV

El matiz (canal H) es el elemento que se

mide, mediante un recorrido de su eje x

comparado con un rango de color entre los 60°

y 150°; este abanico de tonalidades (figura 5)

corresponde al sujeto de prueba. Los pixeles

dentro de rango se acumulan para determinar

posteriormente la proporción respecto a la

imagen.

Figura 5 Patrón de comparación.

ISSN-2444-4928






6


En esta investigación se analizaron 51

sujetos de prueba, de los cuales se calcula la

máscara para binarización, el área de interés, el

histograma, la proporción del color deseado y

el tiempo de procesamiento. Para efectos de

este artículo, se incluyen solo las10 muestras

más representativas de la investigación en la

tabla 1.

N Img. O Img. S CPU color

1

1.1947 0

2

0.9103 100

4

0.9326 100

6

1.088 0

8

0.931 99

9

0.9194 88

13

0.9253 89

16

0.8967 83

24

0.9043 57

27

0.9027 98

Tabla 1 Porcentajes de color.

Agradecimiento

Los autores desean agradecer al Tecnológico

Nacional de México por el financiamiento del

proyecto No. 5721.16-P “Implementación de

algoritmos de procesamiento de imágenes

para diseño de software de medición de color,

aplicado al control de calidad en la industria

alimenticia”, que hizo posible esta

investigación.

Conclusiones

El algoritmo planteado resuelve la

problemática original, que es, determinar el

grado de correspondencia del color de un

objeto respecto a un patrón establecido. Como

se ve en las muestras, algunos sujetos tienen un

grado de correspondencia menor al 90%, este

dato puede ser interpretado como defectos en

el producto que impidan su comercialización,

o bien, se tomen decisiones alternas sobre su

salida al mercado.

La arquitectura del diseño del algoritmo,

puede ser implementada en diferentes

lenguajes de programación. La versión

prototipo se presentó en MatLab, por la

versatilidad de su caja de herramientas con

funciones para el procesamiento de imágenes.

Trabajo futuro

La siguiente fase del proyecto es realizar

pruebas en la industria piloncillera de la región

(mercado meta del CVS), para dar relevancia

al uso de tecnología en este sector. También

se identifican puntos de mejora para ser

tratados, como lo son: el segmentado bajo

condiciones de iluminación y fondos

diferentes, así como la medición de color por

regiones del objeto.

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8


Implantación del prototipo “Sistema Unificado de Análisis de Proyectos” (SUAP),

caso de estudio GISAA

HERNÁNDEZ-LOPEZ, Dalia*†, JIMÉNEZ-MALDONADO, Rosa, PIEDAD-RUBIO, Ana y

DELGADO-MERAZ, Jaime.


Resumen

Actualmente existen algunas aplicaciones web que

permiten concentrar la información concerniente a

la producción de un cuerpo académico (CA) y

Grupos de Investigación (GI), como es el caso del

Sistema RegCyt de Conacyt y el SISUP de

PROMEP, sin embargo, no permiten a estos

grupos realizar de manera particular consultas más

especializadas de su información, como podría ser:

la generación de líneas de tiempo de los proyectos,

de recursos humanos y productos de investigación

que realizan los integrantes del CA, GI. El

presente artículo describe el proceso de

implementación del prototipo SUAP, en base a la

información histórica generada de los trabajos y

actividades del Grupo de Investigación de

Sistemas de Almacenamiento Adaptivo (GISAA)

del Instituto Tecnológico de Ciudad Valles, así

como los resultados obtenidos.

Cuerpo Académico, Grupo de Investigación,

Producto de Investigación, Líneas de Tiempo,

ciclos de vida

Abstract Nowadays there are some web applications that allow to

concentrate information concerning the production of an

academic body (AB), working group (WG) or research

group (RG), as the system RegCyt provided by

CONACYT and the SISUP by PROMEP, however, do

not allow these groups to perform particularly more

specialized information queries about their own

information, as it could be generating timelines of

projects, human resources and research products made

by members of the AB, WG, RG. This article describes

the process of implementation of the prototype SUAP,

generated, based on historical data of the work and

activities of the Research Group Adaptive Storage

Systems (GISAA) of the Instituto Tecnológico de

Ciudad Valles and the results obtained.

Academic body, Research group, Research

products, Timelines, Life cycles

Citación: HERNÁNDEZ-LOPEZ, Dalia, JIMÉNEZ-MALDONADO, Rosa, PIEDAD-RUBIO, Ana y DELGADO-

MERAZ, Jaime. Implantación del prototipo “Sistema Unificado de Análisis de Proyectos” (SUAP), caso de estudio

GISAA. Revista de Aplicación Científica y Técnica 2016, 2-3: 8-15




ISSN-2444-4928


HERNÁNDEZ-LOPEZ, Dalia, JIMÉNEZ-MALDONADO, Rosa, PIEDAD-

RUBIO, Ana y DELGADO-MERAZ, Jaime. Implantación del prototipo

“Sistema Unificado de Análisis de Proyectos” (SUAP), caso de estudio GISAA.


9


Introducción

El Cuerpo Académico (CA) “Aplicación de

sistemas para el manejo de grandes volúmenes

de datos de ubicación geográfica, científica y

lingüísticos”, del Instituto Tecnológico de Cd.

Valles (ITV), desarrolla el proyecto de

Investigación denominado Estrategia de

seguimiento, basada en ciclos de vida de

productos y su representación en líneas de

tiempo para la evaluación del impacto de

proyectos de investigación, con vigencia de

Diciembre de 2014 a Diciembre de 2016,

financiado por el programa de Fortalecimiento

de CA Convocatoria 2014 del Programa para el

Desarrollo Profesional Docente para el Tipo

Superior (PRODEP).

La estrategia propuesta, permite inferir

el grado de éxito de cada proyecto, el grado de

aportación de cada participante, así como el

impacto producido en los productos de

investigación por estrategias de financiamiento

o de integración gradual de estudiantes a estos

proyectos. El seguimiento basado en ciclos de

vida permite observar, mediante intuitivas

gráficas de líneas de tiempo, la productividad de

cada nivel de las jerarquías propias de grupos de

investigación.

La planificación del proyecto que se

menciona, se conformó en tres etapas: En la

primera se contempló la revisión del estado del

arte. En la segunda etapa se trabajó en el

desarrollo de una herramienta de software

basada en la estrategia propuesta en éste

proyecto. Finalmente, en la tercera etapa se

evaluaría la estrategia mediante la

implementación de la herramienta en grupos de

investigación.

En este documento se describe esa

tercera etapa antes mencionada, dentro de la

cual se llevó a cabo la implementación de la

herramienta en un caso de estudio,

especificamente de GISAA.

De dicho estudio, se muestran los resultados

gráficos obtenidos de la misma, así como el

análisis correspondiente.

Historia y objetivos del Programa para el

Desarrollo Profesional Docente (PRODEP)

El Programa de Mejoramiento del Profesorado

(PROMEP) hoy Programa para el Desarrollo

Profesional (PRODEP) fue creado en 1996 por

las Subsecretarías de Educación Superior e

Investigación Científica (SESIC), de Educación

e Investigación Tecnológicas (SEIT), el

Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología

(CONACYT) y la Asociación Nacional de

Universidades e Instituciones de Educación

Superior (ANUIES) (SEP, 1999).

Inició con dos objetivos principales, el

primero “mejorar el nivel de habilitación del

personal académico de tiempo completo” (SEP,

2015) y el segundo “mejorar sustancialmente la

formación, la dedicación y el desempeño de los

cuerpos académicos de las Instituciones de

Educación Superior (IES) como un medio para

elevar la calidad de la educación superior”

(SEP, 1999). Para el logro de estos objetivos es

que a la par de la creación del PRODEP,

también se da el surgimiento de los Cuerpos

Académicos en el país.

PRODEP busca profesionalizar a los

Profesores de Tiempo Completo (PTC) para que

alcancen las capacidades de investigación-

docencia, desarrollo tecnológico e innovación y,

con responsabilidad social, se articulen y

consoliden en cuerpos académicos y con ello

generen una nueva comunidad académica capaz

de transformar su entorno. (PRODEP, 2016)

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Definición de Cuerpo Académico

Un Cuerpo Académico (CA) se define como

“un conjunto de profesores-investigadores que

comparten una o más líneas de estudio, cuyos

objetivos y metas están destinados a la

generación y/o aplicación de nuevos

conocimientos. Además, por el alto grado de

especialización que alcanzan en conjunto al

ejercer la docencia, logran una educación de

buena calidad. Los cuerpos académicos

sustentan las funciones académicas

institucionales y contribuyen a integrar el

sistema de educación superior del país

(PRODEP, 2015).

Los cuerpos académicos se clasifican

“de acuerdo a su nivel de habilitación para

generar o aplicar el conocimiento, su

experiencia en docencia y la capacidad de

realizar trabajo colegiado” (Carrillo, Zavala,

Alvarado, Reyes, & Carranza, 2014) en tres

tipos: Cuerpos Académicos En Formación

(CAEF), Cuerpos Académicos En

Consolidación (CAEC) y Cuerpos Académicos

Consolidados (CAC).

Las características con las que debe

cumplir cada tipo de CA, varían ligeramente

dependiendo de a qué tipo de Dependencia de

Educación Superior (DES) pertenezcan.

Definición de Grupo de Investigación

Se define Grupo de Investigación Científica o

Tecnológica (GI) como el conjunto de personas

que se reúnen para realizar investigación en una

temática dada, formulan uno o varios problemas

de su interés, trazan un plan estratégico de largo

o mediano plazo para trabajar en él y producen

unos resultados de conocimiento sobre el tema

en cuestión.

Un grupo existe siempre y cuando

demuestre producción de resultados tangibles y

verificables fruto de proyectos y de otras

actividades de investigación convenientemente

expresadas en un plan de acción (proyectos)

debidamente formalizado. (Tomado de

Colciencias, observatorio colombiano de

ciencia y tecnología grupo académico ciencia,

tecnología y sociedad).

Los CA y GI son en general importantes

fuentes de investigación, de generación de

conocimiento, así como uno de los principales

formadores de investigadores. En el país a lo

largo de las últimas dos décadas, se les ha dado

una especial importancia por parte de

instituciones gubernamentales, para que sigan

generando productos derivados de la

investigación.

Para darse una idea de lo anterior, es

necesario conocer algunas cifras que sirvan de

indicadores del crecimiento de los CA. De

acuerdo con el PRODEP en 2002 existían 2,048

cuerpos académicos reconocidos, en

comparación con las cifras obtenidas una

década después se observa que los CA

aumentaron a 4,087 en el año 2012, esto quiere

decir un 99.6% más, lo que indica que en este

periodo, casi se duplicaron las cifras, ver

Grafica 1.

Gráfico 1 Cuerpos Académicos reconocidos por

PROMEP.

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De estos 4087 CA existentes al 2012, se

puede observar que 2048 están en proceso de

formación ver Gráfica 2, 1220 están en etapa de

consolidación y solamente 819 de ellos

pertenecen a cuerpos académicos consolidados.

(SEP, 2013).

Gráfico 2 Número de CAEF de las instituciones

adscritas al PROMEP, por área de conocimiento y año.

Metodología a desarrollar

La metodología utilizada es el tipo de

investigación de estudios descriptivos, que se

centran en recolectar datos que describan la

situación tal y como es. Los estudios

descriptivos clásicos son: los estudios de serie

de casos y los de prevalencia. Miden o evalúan

diversos aspectos, dimensiones o componentes

del fenómeno o fenómenos a investigar. Desde

el punto de vista científico, describir es medir.

Esto es, en un estudio descriptivo se selecciona

una serie de cuestiones y se mide cada una de

ellas independientemente, para así describir lo

que se investiga (Dankhe, 1986).

Primeramente se realizaron reuniones de

trabajo entre los investigadores con el fin de

identificar los lugares probables para cumplir

con la tercera etapa del proyecto que era la

implementación de la herramienta.

Definiéndose como punto de partida al Grupo

de Investigación del IT de Cd. Valles, por ser el

más cercano y accesible al CA, así como para

poder trabajar dentro de la institución.

Posteriormente se identificó la

información a solicitar: datos de los proyectos

realizados, datos de los recursos humanos que

colaboraron, eventos de difusión realizados,

entre otros, todos estos datos fueron clasificados

y organizados de tal manera que puedieran

facilmente ser ingresados en la herramienta

SUAP, una vez realizado este proceso, se

analizaron los resultados estadísticos y gráficos

de la aplicación basado en líneas de tiempo, así

como la productividad de cada nivel de las

jerarquías propias de grupos de investigación.

A continuación se describe el

procedimiento que se llevó a cabo para la

implementación de la herramienta en el caso de

estudio:

GISAA desarrolla las líneas de

investigación Sistemas de Almacenamiento

Heterogéneo Adaptivo y Cómputo Linguístico.

En la primera línea de investigación se abordan

los desafíos presentados por las aplicaciones

actuales, las cuales están requiriendo sistemas

de almacenamiento capaces de devolver gran

capacidad, alto rendimiento en las operaciones

de entrada/salida y alta disponibilidad de sus

datos. En la segunda se cultiva el estudio de

contenidos producidos en lenguas mexicanas en

peligro de extinción y genera

métodos/estrategias para obtenerlos mediante el

uso de aplicaciones lingüísticas.

Asimismo se interesa en formar alumnos

en el ámbito de la investigación, de las cuales se

derivan metas académicas como: alumnos que

obtienen su titulación mediante tesis u otra

opción, o que realizan Residencias

Profesionales, también se consideran alumnos

que participan en conjunto para desarrollar

estas actividades como parte del Servicio Social

y aquellos que trabajan en éste ámbito para

obtener Créditos Complementarios.

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12


También se generan paralelamente las

metas de investigación como: informes de tesis,

informes técnicos de residencia, de servicio

social; elaboración de prototipos,

participaciones en congresos, por mencionar

algunos.

En este GI se trabajó en la

implementación de la herramienta SUAP. La

recopilación de la información se llevó a cabo

de dos maneras: la búsqueda basada en

documentos físicos y la compilación virtual de

la información. Para la primera parte, se hizo

una búsqueda profunda en todas las carpetas que

contenían información de los recursos humanos

y/o Proyectos de Investigación del grupo de

Investigación GISAA. En las carpetas donde se

buscó la información estaban contenidos

documentos impresos referentes a las

residencias, servicio social, congresos,

ponencias, seminarios, etc., a los que asistieron

los colaboradores del proyecto, trabajos

presentados (artículos, carteles, etc.), así como

estancias, participación en eventos y resultados.

Para la recopilación virtual se llevó a cabo la

búsqueda en documentos digitalizados, como

artículos, protocolos, informes, entre otros.

De lo anterior, toda la información recopilada

fue clasificada de acuerdo a los módulos

existentes en SUAP e ingresada al mismo,

incluyendo al recurso humano que participó en

la generación de la producción, es decir se

agruparon todos los datos correspondientes,

dándole un rol a cada recurso humano con el

objetivo de generar estadísticas descriptivas a

través del uso de histogramas, búsquedas

personalizadas, representadas en tablas y líneas

de tiempo.

Figura 1

En la Figura 1 se observa el diseño del

formulario para el usuario administrador que

contiene las secciones de: editar, ver y

administrar proyectos, agregar curriculum vitae,

administrar el catálogo de instituciones, agregar

recursos financieros del proyecto, agregar

recursos humanos, visualizar la línea del

tiempo, agregar los productos entregables,

agregar y editar información extra, así como

administrar los usuarios y generar estadísticas.

Resultados

Los resultados obtenidos fueron la

implementación del sistema SUAP, dentro de la

herramienta se cuenta con bases de datos que

contienen la información de productividad en

investigación de GISAA. Dichos datos pueden

visualizarse en forma de tablas, gráficas y líneas

de tiempo.

Es posible definir rango de tiempo en los

gráficos y tanto las tablas como las líneas de

tiempo se muestran de manera filtrada,

pudiendo hacer muchas combinaciones con las

opciones existentes.

Gráfico 3 Total y tipos de productos generados del 2008 al

2015

En el Gráfico 3 se puede observar los

tipos de productos generados por año del 2008

al 2015, así como el total de cada uno, esto con

la finalidad de poder visualizar el año en que

más producción hubo, en este caso el año de

mayor producción de GISAA fue el 2014.

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Gráfico 4 Tipos de productos generados del 2008 al

2015

En el Gráfico 4 se puede observar el total

de los tipos de productos clasificados,

notándose que la mayoría de los recursos

humanos que se formaron fueron residentes

En el gráfico 5 se muestra el total de

proyectos generados del 2008 al 2015, así como

los tipos de productos generados por proyecto,

en este caso el proyecto de investigación Nenek

ha tenido una mayor productividad.

Gráfico 5 Total y tipos de productos generados por

proyecto

En el gráfico 6, se puede observar la

cantidad de recursos humanos que participan en

cada tipo de producto, en este caso las

Residencias Profesionales tuvieron mayor

cantidad de alumnos participantes

Gráfico 6 Número de alumnos que participaron en

productos por año.

En el gráfico 7 se muestra la

productividad de cada recurso humano, dando

como resultado una tabla que contiene la meta

académica, el proyecto, el tipo de producto, y el

periodo de vigencia de participación. Asimismo

tiene un vínculo para poder visualizar la línea de

tiempo de ese recurso humano

Gráfico 7 Productividad por recurso humano

También se pueden realizar búsquedas

por proyecto, permitiendo realizar filtros por

tipo de producto, la carrera, semestre, además

si se requiere mostrar la información en forma

de tabla o a través de Línea de Tiempo.

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Gráfico 8 Línea del Tiempo por proyecto.

En el gráfico 8, se muestra la línea del

tiempo del proyecto Nenek, en el cual se

generaron 59 productos de investigación, se

puede identificar que éste comenzó en el año

2012, se describen cronológicamente los

productos obtenidos del mismo hasta el año

2015, lo cual permite medir el impacto y

productividad que el proyecto ha tenido.

Agradecimiento

El proyecto fue financiado por el programa de

Fortalecimiento de Cuerpos Académicos de

PRODEP, Convocatoria 2014.

Conclusiones

A partir del estudio realizado se puede

observar la historia de GISAA, contempla el

enfoque de registro de los colaboradores,

incorporándolos como Recurso Humano (RH),

los cuales pueden permanecer durante un

periodo considerable de tiempo (mínimo de 6

meses), ya que dependiendo de la modalidad en

la que comenzaban (Créditos complementarios,

Servicio social, Residencia profesional, Tesis),

era el tiempo de duración inicial, después de ese

primer periodo se valora su permanencia.

Posteriormente si este RH llegaba al periodo de

tesis aún se le da seguimiento a su

productividad.

Mediante la aplicación de la herramienta

se identifica el crecimiento en la dimensión de

los proyectos, se pasa de tener proyectos no

financiados de periodos cortos a proyectos

financiados por Conacyt, PRODEP y el

Programa de Inclusión y Equidad.

Se tiene un incremento en el Recurso

Humano que se forma, el número de productos

que se generan con respecto a los proyectos

también va en aumento, mención especial es que

está en proceso la transferencia de tecnología en

lo que respecta al proyecto Nenek.

Menciona (Milanés, Solís &Navarrete,

2010) que el impacto social de la ciencia y

tecnología es un campo aún poco definido con

respecto a su alcance y sumamente complejo,

para su evaluación es necesario tratarla a partir

de los procesos concretos relacionados con el

uso, difusión, vinculación y transferencia,

circulación y apropiación social del

conocimiento por parte de los actores que

reciben el beneficio: una empresa, un educando,

una entidad del estado, la población, etcétera.

Las instancias de gobierno y

organizaciones también estarían interesadas en

cuantificar los efectos de los productos de

investigación por entidades federativas, ya que

dicha información podría resultar en un apoyo

en su proceso de toma de decisiones para

asegurar un mejor y mayor impacto social de los

resultados de proyecto. (Moñux, Aleixandre,

Gómez, Cáceres & Miguel, 2006). En este

proyecto en función a la información capturada,

se puede tener esta historia en forma gráfica.

Por otra parte gracias a la digitalización

y concentración de la información que se genera

dentro de un CA, así como la organización y

clasificación de los productos de investigación

será más rápido y sencillo obtener información

sobre los ciclos de vida de los proyectos y

productos de investigación, para de esta manera

medir el desempeño de un CA y de sus

integrantes.

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15


Aunado a lo anterior, al tener la

información concentrada y organizada facilitará

al CA prepararse para los diversos momentos de

evaluación para el crecimiento definido por

PRODEP para el proceso de evaluación del CA.

Referencias

Milanés, Y., Solís, F., & Navarrete , J. (2010).

Aproximaciones a la evaluación del impacto

social de la ciencia, la tecnología y la

innovación. ACIMED, 21(2), 161-183.

Recuperado en 2 de septiembre de 2016, de

http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttex

t&pid=S1024-

94352010000200003&lng=es&tlng=es

Moñux D, Aleixandre G, Gómez FJ, Cáceres S,

Miguel LJ, Velasco E. Evaluación del impacto

social de proyectos de investigación y

desarrollo tecnológico (I+D): Una aplicación

en el sector de las comunicaciones industriales.

2006. Disponible

en: http://www.oei.es/memoriasctsi/mesa6/m06

p17.pdf [Consultado: 19 de mayo de 2009].

PRODEP. (19 de Agosto de 2015).

Lineamientos para la actualización y

evaluación de los cuerpos académicos

reconocidos por PRODEP 2015. Obtenido de

Universidad de Colima:

http://portal.ucol.mx/content/micrositios/118/fi

le/Lineamientos_para_CA_2015.pdf.

PRODEP. (19 de Agosto de 2015). Preguntas

frecuentes sobre cuerpos académicos. Obtenido

de PRODEP Tipo Superior:

http://dsa.sep.gob.mx/cuerposacademicos.html.

PROMEP. (19 de Agosto de 2015). Conceptos

básicos sobre cuerpos académicos. Obtenido de

PROMEP:http://promep.sep.gob.mx/ca1/Conce

ptos2.html.

PROMEP. (20 de Julio de 2015). Datos

generales del cuerpo académico. Obtenido de

Listado de cuerpos académicos reconocidos:

http://promep.sep.gob.mx/ca1/info.php.

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Indicadores del Programa de Mejoramiento del

Profesorado. México D.F.: Diario Oficial de la

Federación.

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Programa Integral de Fortalecimiento

Institucional. Obtenido de Programa Integral de

Fortalecimiento

Institucional:http://pifi.sep.gob.mx/pifi/descrip

cion.html.

SEP. (23 de Julio de 2015). Informe Ejecutivo

PROMEP. Obtenido de Dirección de

Superación

Académica:http://dsa.sep.gob.mx/pdfs/Informe

%20Ejecutivo%20Promep.pdf.

UTHH. (15 de Septiembre de 2015). Cuerpos

Academicos. Obtenido de Universidad

Tecnológica de la Huasteca Hidalguense:

www.uthh.edu.mx/file_manager/doc_16.ppt.

Zavala Trías, S. (Marzo de 2012). Guía a la

redacción en el estilo APA, 6ta Edición.

Obtenido de Universidad Metropolitana:

http://www.suagm.edu/umet/biblioteca/pdf/Gui

aRevMArzo2012APA6taEd.pdfvMarzo2012A

PA6taEd

16


Implementación de conmutador telefónico Institucional en la UTXJ, utilizando Software Libre ARROYO, Jorge*†, GONZALES, Florentino, GASPAR, Beatriz y REYES, Matilde.

Universidad Tecnológica de Xicotepec de Juárez, Puebla


Resumen

La universidad Tecnológica de Xicotepec de Juárez se

embarca en un proyecto de adaptación de su sistema

telefónico, basado en un modelo tradicional y con

diversas limitaciones, tanto a nivel de funcionalidad

como de costes, y decide apostar para ello por una

solución basada en software libre, con Linux y Asterisk

como piezas importantes del diseño de un proyecto, que

dará respuesta a todas y cada una de las

expectativas generadas, a partir de un nuevo modelo

y una nueva arquitectura orientada a los servicios

que se demandan, abierta y libre de todo tipo de

ataduras y costes por licencias. Se trata, sin duda,

de una apuesta innovadora tecnológicamente, que

tendrá un impacto directo en la forma de trabajo de

la empresa y significará una reducción inmediata de

sus costes recurrentes. Actualmente, los principales

fabricantes de telecomunicaciones crean sistemas caros,

incompatibles, con un funcionamiento complicado,

antiguos códigos de ingeniería y hardware obsoleto;

Además de esto, no ofrecen la posibilidad de

personalización y se tienen que pagar licencias por su

uso. Asterik PBX es un software de código abierto que

permite descargarlo e instalarlo sin pedir permiso y sin

cumplir requerimientos de licenciamiento establecidos

por algún fabricante, por lo tanto la organización que lo

implementa se ve beneficiada en la reducción de costos

VOIP, telefonía IP, Asterisk PBX, código abierto

Abstract

Technological University Xicotepec Juarez embarks on a project to adapt your phone system, based on a traditional model and with various limitations, both in terms of functionality and cost, and decides to bet for it by a solution based on free software with Linux and Asterisk as important parts of designing a project that will respond to each and every one of expectations, from a new model and a new architecture oriented services they demanded, open and free of all type of bonds and licensing costs. This is undoubtedly a technologically innovative project, which will have a direct impact on the way of working of the company and will mean an immediate reduction in recurring costs. Currently, the leading telecom manufacturers create expensive, incompatible systems with a complicated operation, ancient codes and obsolete hardware engineering; In addition to this, they do not offer the possibility of customization and have to pay license fees for its use. Asterik PBX is an open source software that allows download and install it without permission and without complying with licensing requirements established by any manufacturer, therefore the organization that implements it is benefiting in reducing costs

VOIP, IP telephony, Asterisk PBX, open source

Citación: ARROYO, Jorge, GONZALES, Florentino, GASPAR, Beatriz y REYES, Matilde. Implementación de

Conmutador Telefónico Institucional en la UTXJ, Utilizando Software Libre. Revista de Aplicación Científica y Técnica

2016, 2-3: 16-21




ISSN-2444-4928


ARROYO, Jorge, GONZALES, Florentino, GASPAR, Beatriz y REYES, Matilde. Implementación de Conmutador Telefónico

Institucional en la UTXJ, Utilizando Software Libre. Revista de

Aplicación Científica y Técnica 2016

17


Introducción

Hace 47 años el Internet no existía, y las

comunicaciones se realizaban por medio del

teléfono a través de la Red Telefónica

Pública Conmutada (PSTN), pero con el

pasar de los años y el avance tecnológico han

ido surgiendo nuevas tecnologías y aparatos

bastante útiles que nos han permitido pensar

en nuevas tecnologías de comunicación:

PC’s, teléfonos celulares y finalmente la

popularización de la gran red Internet. Hoy

por hoy podemos ver una gran revolución en

comunicaciones: todas las personas usan los

computadores e Internet en el trabajo y en el

tiempo libre para comunicarse con otras

personas, para intercambiar datos y a veces

como medio de comunicación para hablar

con más personas usando aplicaciones como

NetMeeting o teléfono IP (Internet Phone), el

cual particularmente comenzó a difundir en

el mundo la idea que en el futuro se podría

utilizar una comunicación en tiempo real por

medio del PC: VoIP (Voice Over Internet

Protocol).

Después de haber constatado que desde

un PC con elementos multimedia, es posible

realizar llamadas telefónicas a través de

Internet, se podría pensar que la telefonía IP

es algo más que un juguete, pues la calidad

de voz que se obtiene a través de Internet es

muy pobre. Pero con el avance de la

tecnología esto se ha vuelto solo un mito

debido a que al día de hoy alcanzamos un

servicio de altas prestaciones y calidad en

tiempo real.

Hablar de telefonía en lo que llevamos

de siglo es hacerlo de Voz sobre IP (VoIP), y

hacerlo de sistemas operativos libres es

hablar de Linux, y es en este entorno donde

se sitúa la solución propuesta en el presente

proyecto.

Justificación

Las redes telefónicas tradicionales, basadas

en conmutación de circuitos, se han

caracterizado por brindar una excelente

calidad a los usuarios en lo relativo al

servicio de voz.

No obstante, la tendencia de la industria

de las telecomunicaciones a nivel mundial, es

la de sustituir la conmutación de circuitos por

la de paquetes, particularmente la basada en

el protocolo IP. El interés fundamental de

este proyecto radica en la necesidad de

realizar cambios sustanciales en las

comunicaciones, de forma económica,

cumpliendo con los requerimientos que hoy

en día solicita la sociedad en las

comunicaciones.

Al lograr en forma positiva los cambios

en las comunicaciones, se estará

garantizando una nueva y mejor manera de

comunicarnos, con una gran variedad de

opciones y modalidades.

Es por ello que la importancia de este

trabajo, es poder proponer una posible

solución de comunicación útil y factible que

contribuya con las mejoras en las

comunicaciones de la UTXJ y así mantener

en constante comunicación todas las áreas

que conforman la universidad Tecnológica,

ya que actualmente solo se tienen activas 29

extensiones telefónicas. El conmutador

Telefónico es de marca Samsung y por

consiguiente todos los teléfonos que se

instalen deberán de ser de la misma marca

además de la compra de la Licencia, por lo

que ocasiona un gran gasto para nuestra

institución.

Una Solución de Software Libre, podrá

resolver la problemática presentada, el cual

se pretende que trabaje conjuntamente con el

Conmutador que se tiene.

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Desarrollo

El diseño de una centralita depende

directamente del tipo de servicio que se

quiere ofrecer. Las dimensiones de una IPBX

funcionando como Call Center para dar un

servicio de atención al cliente serán muy

diferentes que las necesitadas en una pequeña

oficina con menor tráfico de voz.

Asterisk se puede instalar sobre

diferentes distribuciones Linux, como por

ejemplo sobre CentOS, Ubuntu, Debian,

Fedora Core, SuSe, Slackware. En este

documento resumiremos la forma de instalar

Asterisk sobre CentOS (Sistema Operativo

de Iniciativa Comunitaria, Community

ENTerprise Operating System) sobre

Ubuntu. En este caso se instaló sobre

CentOS.

Una ventaja de CentOS es que trae

incorporados todos los paquetes adicionales

Linux (llamados “dependencias”) que se

requieren para instalar Asterisk: paquetes

kernel, librerías SSL (Capa de Soquetes

Seguros, Secure Sockets Layer) para

encriptación y herramientas.

El desarrollo de este proyecto se

constituye en las siguientes fases:

Selección del SO.

Configuración de IP fija al servidor.

Instalación de Asterisk.

Creación de usuarios SIP.

Configurar teléfonos IP.

Configuración de plan de llamadas sencillo.

Configuración de Voicemail.

Selección del SO

Una vez determinado el sistema

operativo con el cual se va a trabajar es

posible obtenerlo el ISO desde el sitio de

Centos, dependiendo de la arquitectura del

equipo a utilizar que será para i386 o x86_64.

Configuración de IP fija al servidor

Como el equipo fungirá como servidor de

telefonía ip es muy recomendable configurar

ip fija ya que todos los teléfonos ip se

conectaran con el equipo servidor

direccionando a la ip configurada.

Instalación de Asterisk

Asterisk es una completa solución de

centralita IP por software. Se instala sobre

cualquier plataforma de servidor con sistema

operativo Linux

(GNU Linux) y - con los interfaces

apropiados de telefonía convierte a dicho

sistema en una potente centralita

Telefónica. Proporciona todas las

funcionalidades de las grandes centralitas

propietarias (buzones de voz, IVR, etc,) y

ofrece algunas posibilidades y servicios no

disponibles en la mayoría de ellos (grabación

de llamadas, extensiones remotas).

Además, por su arquitectura abierta, es

la solución más competitiva en precio.

Creación de usuarios SIP

Session Initiation Protocol o Protocolo de

Inicio de Sesión. Es un protocolo

desarrollador por el grupo MMUSIC del

IETF con el fin de ser el estándar para la

iniciación, modificación y finalización de

sesiones interactivas de usuario donde

interviene audio, video, mensajería

instantánea, juegos en línea y realidad

virtual.

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19


SIP es uno de los protocolos de

señalización para voz sobre IP, junto con

otros como H.323 e IAX2.

Para que un cliente SIP pueda enviar o

recibir llamadas a través de Asterisk, debe ser

declarado y configurado en el fichero

/etc/asterisk/sip.conf. Cada cliente SIP se

configurará como si de otro contexto /

sección se tratase, y podemos especificar

varios parámetros. Hasta ahora los que he

utilizado han sido los siguientes:

type: define la clase de conexión que

tendrá el cliente. Hay tres tipos de

clientes SIP:

peer: solo puede recibir llamadas.

user: solo puede realizar llamadas.

friend: puede recibir y realizar llamadas.

Configurar teléfonos IP

Los teléfonos ip se tienen que configurar con

los mismos parámetros con los que se dieron

de alta los usuarios sip, hay que relacionar el

número de usuario sip con el teléfono, así

como también es muy importante configurar

en el teléfono la dirección ip del servidor

asterisk para que puede haber una correcta

conexión entre asterisk y el teléfono.

Configuración de plan de llamadas

sencillo

El plan de marcación o “Dial Plan”, es el

corazón de toda configuración en asterisk, y

de esta configuración dependerá el

performace y eficiencia de nuestra central

telefónica.

Para poder personalizar la central a gusto

se deberá comprender plenamente el

funcionamiento del plan de marcación de

asterisk.

El Dialplan, o plan de marcado, es una

colección ordenada de acciones que se

ejecutan cuando alguien marca un número

dentro de nuestro Asterisk. El ejemplo que

cuando alguien marca la extensión de otra

persona, por ejemplo “2015”, suene el

teléfono de ese usuario. Sin embargo, se

pueden hacer cosas mucho más avanzadas

Configuración de Voicemail.

En el archivo voicemail.conf es donde se

configura todo lo relacionado con el buzón

de voz. Si recibimos una llamada y no

contestamos o la línea está ocupada, entrará

en función el contestador, grabará el mensaje

de voz dejado por quien llama y nos enviará

un correo electrónico para avisarnos.

Además podemos anexar el mensaje de voz

al correo electrónico en el formato audio que

nos más guste. Esto se realiza en el archivo

se encuentra normalmente en la carpeta

/etc/asterisk (distribución Centos).

Resultados

Este trabajo ha dejado como resultado un

servidor configurado con 20 extensiones, las

cuales se distribuirán en las áreas que sean

necesarias. Al final se entrega un proyecto

compuesto por un servidor de Telefonía IP

Asterisk con las diferentes configuraciones

que se plantearon en los objetivos

específicos.

Recomendaciones

Después de analizar las ventajas y

desventajas operativas como económicas de

los sistemas de VoIP se puede decir que es

una tecnología en crecimiento, aunque en

nuestro medio es una opción que se ha estado

explotando poco a poco, muchas veces por

motivos de desconocimiento sobre el alcance

de esta tecnología y los beneficios que se

pueden obtener de ella, no se le saca el

máximo provecho y se deja a un lado como

opción para este tipo de proyectos.

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20


Una de las desventajas en este tipo de

sistemas es la vulnerabilidad a ataques, es por

ello que la recomendación esencial, es

proteger la intrusión a llamadas salientes y

entrantes dentro de la red, la forma de ataque

más común que se viene presentando hacia

soluciones de telefonía IP basadas en

Asterisk consiste en buscar servidores SIP,

que se encuentren expuestos hacia Internet,

incluso NATeados con firewalls, estas son

algunas de las recomendaciones que se

hacen.

Si se desea exponer el servidor Asterisk,

usar el software Portsentry para no dejarse

escanear. La gran mayoría los ataques

comienzan detectando el puerto SIP 5060

abierto en la victima. Con esta solución no

solo se oculta la información sino que se

bloquea la IP del atacante.

Se recomienda utilizar contraseñas

fuertes que contengan combinaciones de

caracteres especiales.

Utilice VPN’s para la conexión a sus

servidores.

Utilizar un Firewall

Por último es importante revisar

periódicamente los Logs en búsqueda de

Warnings y Errores que nos indiquen que

hemos recibido ataques a nuestros equipos,

de igual forma debemos mantenernos

informados y pendientes de las listas de

desarrollo y usuarios ya que en ellas se

reportan Bugs de seguridad y además la

solución a los mismos

Conclusiones

El presente documento, entrega herramientas

claras para levantar un sistema de Telefonía

IP con todas las bondades que actualmente

ofrecen las centrales PBX tradicionales y de

esta forma se puede demostrar que empresas

como hoy en día que no tienen muchos

recursos pueden acceder a sistemas de

telefonías IP.

Podemos concluir que se ha

implementado una centralita capaz de

ofrecer servicios de telefonía a extensiones

VoIP basadas en el protocolo SIP. Todas las

extensiones conectadas a este servidor,

independientemente de la tecnología

utilizada, pueden comunicarse entre sí de

forma totalmente gratuita o bien con el

exterior aplicando la tarifa del proveedor

contratado.

Referencia

Sandoval, Rodrigo. (2009). Municipios:

Dinero y TIC. Portal Ciudadano. Reforma.

México. 15.

FERNANDO DIAZ, JONH. Estudio

Comparativo de las Recomendaciones ITU-

T

G.107, P.862 Y P.563 para evaluar la calidad

de voz en redes IP.

Fecha consulta: 25 enero 2015

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/anteproyecto_TG-0420.pdf

GONÇALVEZ, Flavio E. Asterisk PBX

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Independiente. 2007,362p. ISBN-978-85-

906904-3-4.

ISSN-2444-4928





21


Aspectos geográficos de Nayarit (2009).

División municipal, consultado el 26 de

noviembre de 2009 en

http://mapserver.inegi.gob.mx/geografia/esp

anol/estados/nay/divismpal.cfm?c=1206&e

=18&CFID=2047120&CFTOKEN=344236

50

Baum, Christopher H., Di Maio, Andrea.

(2000). Gartner’s Four Phases of E-

government Model. Gartner.

22


Implementación de un modelo de desarrollo de software GARCÍA, Francisco*†, ARROYO, Jorge, GASPAR Beatriz y REYERS, Matilde.

Tecnologías de la Información y Comunicación, Cuerpo Académico Soluciones Informáticas Integrales, Universidad

Tecnológica de Xicotepec de Juárez Recibido Enero 7, 2016; Aceptado Marzo 11, 2016

Resumen

Como parte de los trabajos realizados por los integrantes

del cuerpo académico denominado “Soluciones

informáticas integrales”, se utilizó el modelo básico de

desarrollo de software en la implementación de un

sistema de información que servirá como apoyo al área

de Psicopedagogía de la Universidad Tecnológica de

Xicotepec de Juárez. Con el modelo de desarrollo se

software se pretende crear una guía para la creación de

un equipo de desarrollo de software con alumnos y

docentes con la finalidad brindar servicios de innovación

tecnológica a pequeñas y medianas empresas de la región

de la sierra norte del estado de Puebla. Cuando un equipo

de desarrollo de software trabaja siguiendo una

metodología se asegura la calidad del producto ya que se

cumple con cada etapa del proceso de desarrollo. Por otra

parte, este modelo proporciona las herramientas

necesarias para que el equipo de trabajo busque

certificaciones que respalden la calidad de los productos

finales, es por ello que con su implementación se

obtienen los primeros resultados y surgen las propuestas

para la mejora del mismo.

Modelo básico de desarrollo de software, sistema de

información, equipo de desarrollo de Software

Abstract As part of the work done by the members of the academic body named " Soluciones informáticas integrales", the basic model of software development was used in the implementation of an information system that will serve as support to the area of educational psychology of the Universidad Tecnológica de Xicotepec de Juárez. With the development model, software is intended to create a guide for the creation of a team of software development with students and teachers, in order to provide services of technological innovation in small and medium-sized companies in the region of the Sierra Norte del Estado de Puebla. When a software development team works with a methodology ensures the quality of the product because it complies with every stage of the development process. In addition, this methodology provides the tools necessary to make the team look for certifications that support the quality of finished products, for this reason, the first results are obtained with its implementation and emerging proposals for the improvement of this methodology.

Social protection, state education, poverty,

inequality, technical progress

Citación: GARCÍA, Francisco, ARROYO, Jorge, GASPAR Beatriz y REYERS, Matilde. Implementación de un modelo

de desarrollo de software. Revista de Aplicación Científica y Técnica 2016, 2-3: 22-26




ISSN-2444-4928


GARCÍA, Francisco, ARROYO, Jorge, GASPAR Beatriz y REYERS,

Matilde. Implementación de un modelo de desarrollo de software.


23


Introducción

En los últimos años el desarrollo de software

ha incrementado su participación en el campo

de las TI, países como India, Irlanda e Israel,

así como Brasil, Argentina, Uruguay y Costa

Rica destacan ya en el ámbito del desarrollo de

sistemas. Se ha generado una industria

importante, cuyos campos fundamentales se

concentran en la ingeniería del software y en

los servicios informáticos, mismos que

envuelven una gran complejidad y que

también conllevan una destacada innovación.

Por lo anterior, la industria del software va

adquiriendo un relevante papel en las

economías modernas y la de nuestro país no es

la excepción (Mochi, 2002).

Con el crecimiento de la industria del

software se crean nuevas metodologías que

ayudan en la administración de los procesos de

desarrollo, muchas de ellas orientadas a las

empresas de TI que ya están consolidadas, sin

embargo, cuando un grupo de personas

deciden emprender dentro del área de

desarrollo de software no cuentan con una

herramienta de desarrollo que se adapte a sus

necesidades, es por ello que se ha propuesto

aplicar el modelo básico de desarrollo de

software en el desarrollo de una aplicación con

un grupo de trabajo de 4 alumnos.

El sistema de información a desarrollar

pretende funcionar como herramienta al área

de psicopedagogía para la prevención de la

deserción estudiantil dentro de la Universidad

Tecnológica de Xicotepec de Xicotepec de

Juárez. Actualmente, se aplican cuestionarios

y encuestas a fin de obtener información de los

estudiantes, estas herramientas se

implementan de manera escrita, por lo tanto la

obtención de resultados demora al menos 3

meses debido a la cantidad de alumnos que

atiende la universidad.

Antecedentes

La industria del software en México está muy

por debajo del promedio mundial,

considerando que representa el 0.10% del PIB,

mientras que en el mundo es el 0.61%. Se

estima que en 2013 el gasto global en

tercerización de servicios de TI y en BPO

alcanzó un valor de 292,000 millones de

dólares y 148,000 millones de dólares

respectivamente.

Con respecto a las TI y enfocándonos a

México, se considera que es el 3.2% del PIB,

en contraste, en el mundo es el 7.6%. No

considerando que países líderes como Estados

Unidos, están muy por encima del promedio

mundial. Otro indicador importante de

mencionar es que mientras México ha ocupado

el lugar 10 en la economía mundial, está cerca

del lugar 50 en gasto en las TI (Alpizar,

Luis. et al. 2014).

El gasto en tecnologías de la

información (TI) en México llegó a los 65,800

millones de dólares en 2015, lo que representa

un crecimiento de 2.2% respecto al 2014, de

acuerdo con la agencia de análisis Gartner. Por

otra parte "A pesar de los vientos en contra del

mercado mundial, la expectativa es en favor de

constantes inversiones en tecnología, y el

alejamiento de un enfoque exclusivamente

optimización de costos. El país fue afectado

durante la crisis financiera por lo que debe

aumentar las inversiones para modernizar su

infraestructura de TI y mejorar la ventaja

competitiva en los mercados internacionales",

dijo Gartner en un comunicado.

Actualmente el desarrollo de software

y la implementación de las TI dentro de las

empresas son área de oportunidad para las

pequeñas empresas que quieren crecer y para

aquellas personas que buscan incursionar

dentro del desarrollo e implementación de

aplicaciones.

ISSN-2444-4928





24


Justificación

Dentro de la Universidad Tecnológica de

Xicotepec de Juárez existe un área que se

encarga del soporte y desarrollo de

aplicaciones que necesitan los departamentos,

sin embargo aún no se trabaja con el sector

privado ya que aún no se cuenta con el

personal y la experiencia necesaria para

satisfacer la demanda de la región. Por lo

anterior el área académica de Tecnologías de

la información y Comunicación tiene como

propósito crear una célula de desarrollo de

software en la cual colaboren docentes,

alumnos y egresados del mismo sistema

educativo a fin de retroalimentar la educación

de los alumnos y aportarles la experiencia que

demanda el sector laboral.

Actualmente se hacen desarrollos al

sector privado durante las prácticas

profesionales de los alumnos, sin embargo el

seguimiento a sus proyectos lo hacen las

empresas y son ellas quienes se quedan con los

desarrollos. Con la célula de desarrollo se

pretende que el desarrollo de sistemas de

información sea una tarea cotidiana en el área

y que esta sea apoyada por el cuerpo

académico Sistemas Informáticos Integrales y

por los alumnos de la carrera de Tecnologías

de la Información y Comunicación Área

Sistemas informáticos.

El requerimiento de un sistema de

información por parte del área de

Psicopedagogía da la oportunidad de trabajar

con un pequeño grupo de alumnos apoyados de

la metodología de desarrollo creada por los

mismos docentes.

Desarrollo

El Modelo Básico de Desarrollo de Software,

MBDS, se diseñó pensando en las nuevas

empresas, que requieren de un modelo que

permita ofrecer servicios de desarrollo y

mantenimiento de software con calidad.

La problemática a la que se enfrentan

las nuevas empresas al ofertar sus servicios, es

que se requiere de sistematizar el proceso de

desarrollo de software y tener clara la

factibilidad económica, técnica y tecnológica

de los proyectos a desarrollar. Por esta razón

es que en el MBDS contempla aplicar en la

organización un enfoque basado en procesos,

que incluya la medición, seguimiento y control

de los mismos buscando generar

retroalimentación y mejora continua.

Tomando como referencia lo anterior,

se realizó un sistema de información con el

apoyo del MBDS ya que se desea aplicar un

enfoque basado en procesos con la finalidad de

asegurar la calidad del producto final.

Figura 1 Diagrama rector del MBDS

En la figura 1 se esquematiza los procesos

básicos a implementar y a continuación de

describe su implementación en el desarrollo

del sistema de información.

Pe - planeación estratégica

En esta etapa los alumnos encargados del

proyecto realizaron el primer entregable, el

cual consta de misión, visión y objetivo.

También definieron un organigrama para la

célula de desarrollo en el cual se colocaron las

funciones principales de cada puesto.

ISSN-2444-4928





25


Od - operativo de desarrollo

En esta capa del modelo se creara el producto

de SW, por lo tanto se implementó una

metodología fácil y eficiente que pueda

adaptarse a desarrollos pequeños y a corto

plazo la cual se denomina Metodología Ágil

SCRUM (Toapanta Chancusi, et. al, 2012).

Figura 2 Diagrama inicial del operativo de desarrollo

De acuerdo al diagrama de esta etapa se

concluyeron los siguientes artefactos.

Análisis_1.0.-Este entregable contiene

el prototipo conceptual del sistema de

información, las entrevistas con el cliente, los

requerimientos y la calendarización de

actividades a realizar durante la construcción

de la aplicación.

Diseño_1.0.- Se entregaron las

propuestas de diseño al departamento de

psicopedagogía y de acuerdo al modelo se

realizaron varios ajustes buscando la

satisfacción del cliente.

Construcción_1.0.- El tiempo estimado

de codificación fue de 2 meses, durante este

tiempo se construyó la aplicación y se

documentaron los códigos de la misma.

Sistema_1.0.- En esta parte se entrega

el sistema terminado, el modelo de desarrollo

establece junto con la metodología SCRUM

hacer pruebas constantes a los módulos en

desarrollo, de esta manera se corrigen errores

y se asegura la calidad del producto.

G- gestión

En esta etapa del modelo se documenta la

interacción con el cliente, para este caso el

entregable fue el análisis de factibilidad

técnica, tecnológica y económica. Al finalizar

esta etapa se entrega al cliente una carta

proyecto con los pormenores del mismo para

definir los alcances.

Figura 3 Diagrama correspondiente a la gestión

Mc- mejora continua

El área de psicopedagogía ha realizado la

petición de implementar más encuestas a los

alumnos, por lo tanto se trabajara en una

segunda etapa del proyecto, mientras tanto se

realizaron ajustes menores a la aplicación y se

conformó el artefacto mejora_continua_1.0.

Resultados

Con la implementación del modelo básico de

desarrollo de software se realizó una mejor

gestión del proceso de desarrollo, con ello se

pudo terminar en tiempo y forma el proyecto

de acuerdo a la calendarización de actividades.

ISSN-2444-4928





26


Anterior a este proyecto se

construyeron aplicaciones para algunos

departamentos de la universidad, sin embargo,

algunos de ellos no se implementaron porque

no se terminaron de acuerdo a las

especificaciones del cliente o no se cumplieron

las actividades programadas.

Cuando se toma como base una

metodología para desarrollo de software con

un enfoque basado en procesos el equipo de

trabajo tiene funciones definidas y los

entregables de cada etapa del proceso obligan

a tener un control sobre la construcción de la

aplicación.

El modelo básico de desarrollo de

software fue creado para pequeñas empresas,

con la intención de que se asegure la calidad de

los primeros desarrollos y se gane experiencia

para obtener certificaciones y mejores

resultados en los productos finales. En este

proyecto se cumplió con los objetivos y la

documentación servirá para que en un futuro

se puedan hacer modificaciones y mejoras a la

aplicación.

Figura 4 Cuestionario.

Figura 5 Habilitar cuestionario

Figura 6 Resultado cuestionario

Referencias

Mochi, Prudencio . (2002). La industria del

software en México, Recuperado en Marzo

2016 de:

http://www.ejournal.unam.mx/pde/pde137/P

DE13703.pdf

Alpizar, Luis, et. Al. Modelo Básico de

Desarrollo de Software, ECORFAN 2014. R.

Recuperado en junio de 2015 de

http://dialnet.unirioja.es/servlet/oaiart?codigo

=4860426

Toapanta Chancusi, et. Al (2012). Método

Ágil Scrum, aplicado a la implantación de un

sistema informático para el proceso de

recolección, masiva de información con

Tecnología Móvil. Repositorio digital ESPE,

Recuperado en Marzo de 2016 de:

http://repositorio.espe.edu.ec/handle/21000/5

899

Alfonso, Pedro Luis, et. Al. Propuesta

metodológica para la gestión de proyecto de

software ágil basado en la Web. Multiciencias

2011. Recuperado en Junio de 2015 de

http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=90421

972009.

27


Las inteligencias múltiples y el rendimiento en matemáticas SÁNCHEZ, Bertha Ivonne*†, JIMÉNEZ, Guadalupe, MONTOYA, Javier y BARRAZA, Carlos.


Resumen

Objetivos, metodología Evaluar si existe relación entre

las inteligencias múltiples y el rendimiento en

matemáticas.1. Se aplicó un test para medir las

Inteligencias Múltiples. 2. Se analizaron las

calificaciones del grupo y se establece como un grupo

con rendimiento medio-alto (aprox 70%) y un

rendimiento medio-bajo del 30%, en la asignatura de

Álgebra Lineal. 3. Se realizó un análisis correlacional

entre las variables rendimiento académico y las

inteligencias múltiples.Contribución Los resultados

obtenidos muestran que existe relación entre las

inteligencias predominantes y el rendimiento académico

de los estudiantes. Implicaciones El conocer las

inteligencias proporciona la oportunidad de planear más

efectivamente la enseñanza Identificar las diferencias y

potencializar el desarrollo individual

Modelo básico de desarrollo de software, sistema de

información, equipo de desarrollo de Software

Abstract Objectives, methodology Assess whether there is relationship between multiple intelligences and mathematics performance.1. A test was applied to measure the Multiple Intelligences. 2. The group's ratings were analyzed and established as a group with medium-high (approx 70%) and performance-low average of 30%, performance in the course of Linear Algebra. 3. A correlation analysis between academic performance variables and multiple intelligences was performed. Contribution The results show that there is relationship between the dominant intelligence and academic performance of students. Implications Knowing the intelligences provides the opportunity to plan more effectively teaching Identify differences and empower individual development

Multiple Intelligences, Academic Achievement,

Mathematics

Citación: SÁNCHEZ, Bertha Ivonne, JIMÉNEZ, Guadalupe, MONTOYA, Javier y BARRAZA, Carlos. Las inteligencias múltiples y el rendimiento en matemáticas. Revista de Aplicación Científica y Técnica 2016, 2-3: 27-31




ISSN-2444-4928


SÁNCHEZ, Bertha Ivonne, JIMÉNEZ, Guadalupe, MONTOYA, Javier y BARRAZA, Carlos. Las inteligencias múltiples y el

rendimiento en matemáticas. Revista de Aplicación Científica y

Técnica 2016

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Introducción La inteligencia se desarrolla o cambia en relación a las experiencias vividas como resultado de la interacción entre factores ambientales y biológicos, el contexto educativo es esencial en este proceso.

Las asignaturas de matemáticas presentan bajos índices de aprovechamiento lo que contribuye a que algunos estudiantes deserten. El enseñar matemáticas a estudiantes que serán usuarios de ella, es decir que no estudian una Licenciatura en Matemáticas, es un reto que la mayoría de las veces se minimiza (Cravieri & Anido, 2009). Objetivo Se plantea como objetivo de investigación Objetivo: Evaluar si existe relación entre las inteligencias múltiples y el rendimiento en matemáticas. Hipótesis Existe una relación entre las inteligencias múltiples y el rendimiento en matemáticas. Inteligencias Múltiples El concepto de inteligencia ha cambiado a través del tiempo, y de acuerdo a las distintas sociedades existe un ideal de ser inteligente (Gardner, 2011) . Así, para los antiguos griegos, una persona inteligente debería poseer agilidad física, comportamiento ejemplar y gran sabiduría. En algunas sociedades, el dominio de lenguas y las matemáticas eran signo inequívoco de una persona inteligente.

Existen diversos instrumentos (test) para medir el Cociente Intelectual (CI) asociado a la inteligencia racional de las personas. Gardner presenta una alternativa, basado en ocho inteligencias (Gardner, 2001) Inteligencia Intrapersonal Es el conocimiento de uno mismo y todos los procesos relacionados, como autoconfianza y automotivación. A través de ella se puede entender lo que hacemos y valorar nuestras propias acciones.

Se encuentra muy desarrollada en teólogos, filósofos y psicólogos, entre otros. Inteligencia Interpersonal Se refiere a la capacidad de establecer relaciones con otras personas. Incluye las habilidades para mostrar expresiones faciales, controlar la voz y expresar gestos en determinadas ocasiones. También abarca las capacidades para percibir la afectividad de las personas o empatía. Se encuentra presente en actores, políticos, buenos vendedores y docentes exitosos, entre otros. Inteligencia Lingüistica Es la inteligencia relacionada con nuestra capacidad verbal, con el lenguaje y con las palabras en general. Se desarrolla en los poetas, periodistas, locutores, escritores, oradores. Se manifiesta por la facilidad para escribir poemas, redactar historias, leer, jugar con rimas, trabalenguas y en los que aprenden con facilidad otros idiomas. Inteligencia Naturalista Es la capacidad de distinguir, clasificar y utilizar elementos del medio ambiente, objetos, animales o plantas. Tanto del ambiente urbano como suburbano o rural. Incluye las habilidades de observación, experimentación, reflexión y cuestionamiento de nuestro entorno. Está presente en la gente amante del campo, botánicos, cazadores, ecologistas y paisajistas, entre otros. Inteligencia Kinestésica o Corporal-Cinética Se relaciona con el movimiento tanto corporal como el de los objetos y los reflejos. Se usa para efectuar actividades como deportes, que requieren coordinación y ritmo controlado. Se puede observar en atletas, bailarines, cirujanos y artesanos, entre otros. Los que la poseen destacan en la danza, el deporte, en la ejecución de instrumentos.

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Técnica 2016

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Inteligencia Musical Se utiliza para crear sonidos y expresar emociones mediante la música. Se manifiesta con las habilidades musicales, como el ritmo y la melodía. Está presente en músicos, cantantes, compositores, directores de orquesta, críticos musicales, bailarines, y aquellos que se sienten atraídos por los sonidos de la naturaleza y por todo tipo de melodías. Está presente en músicos, cantantes, compositores, directores de orquesta, críticos musicales, bailarines, etc. Inteligencia Lógico-Matemática Tiene que ver con una confrontación de objetos, en su ordenación y reordenación y en la evaluación de su cantidad, lo que lleva a un desarrollo de pensamiento abstracto, con la precisión y la organización a través de pautas o secuencias. Comprende la capacidad para manejar operaciones matemáticas y razonar correctamente, realizar planteamientos aún con la ausencia de los objetos. Se acercan a los cálculos numéricos, estadísticas y presupuestos con entusiasmo. Se utiliza para resolver problemas de lógica y matemáticas. Destaca en matemáticos, ingenieros, contadores, etc. Inteligencia Visual-Espacial Es innegable el aporte que da este tipo de inteligencia a las ciencias, constituye la capacidad para percibir, integrar y ordenar elementos en el espacio y relacionarlos entre sí. Determina, en gran parte la imaginación y gracias a ella es posible construir diagramas, cuadros, diseñar, etc. Indispensable para un escultor, un matemático, pintores, arquitectos y decoradores, entre otros. Se manifiesta en las personas que estudian mejor con gráficos, esquemas, cuadros. Les gusta hacer mapas conceptuales y mentales. Entienden muy bien planos y croquis.

Cada estudiante utiliza estrategias diferentes para aprender, poseen aptitudes diferentes, por lo que una clase no debe delimitarse en un solo método o camino hacia el aprendizaje. Los estudiantes aprenden de diferentes maneras, y cada vez existen más apoyos para el aprendizaje y al mismo tiempo más distractores.

El aprendizaje es un proceso activo, El estudiar las inteligencias múltiples nos proporciona una base para fundamentar y diseñar estrategias de aprendizaje de las matemáticas adecuadas al grupo de estudio. Rendimiento académico Entendido como la expresión de capacidades y de características psicológicas del alumno desarrollada y actualizadas en el proceso enseñanza – aprendizaje y es lo que le permite obtener un nivel de funcionamiento y logros académicos Materiales y métodos 1. Se identificaron las inteligencias múltiples a través de un test disponible en: http://www.psicoactiva.com/tests/inteligencias-multiples/test-inteligencias-multiples.htm, y se aplicaron algunos métodos cuantitativos para determinar y describir las características de las inteligencias predominantes en el grupo de estudio: segundo semestre de la carrera de Ingeniería Mecatrónica, con un total de 25 estudiantes, cuyas edades fluctúan entre los 18 y los 23 años, de los cuales 21 son varones y 3 mujeres.

El instrumento de recolección de datos consta de 64 preguntas e identifica las 8 inteligencias. La puntuación mínima posible es cero y la máxima 100. 2. Se analizaron las calificaciones del grupo y se establece como un grupo con rendimiento medio-alto (70% de los estudiantes) y un rendimiento medio-bajo del 30%, en la asignatura de Álgebra Lineal. 3. Se realizó un análisis correlacional entre las variables rendimiento académico y las inteligencias múltiples. Resultados y Discusión La Tabla 1, muestra los valores obtenidos de la aplicación del test al grupo. Los valores máximos son 100 excepto para la Inteligencia Naturalista. Los valores mínimos los tienen las Inteligencias Naturalista y lógico Matemática.

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Inteligencia Media Desviación

estándar

Valor

mínimo

Valor

máximo

Interpersonal 76 20.39 37.5 100

Musical 78 12.12 50 100

Naturalista 54 20.95 12.5 87.5

Lógico

matemática

75.5 22.67 12.5 100

Intrapersonal 82 17.71 25 100

Lingüística 64 22.04 25 100

Kinestésica 66.5 20.95 25 100

Visual espacial 61.1 23.43 25 100

Tabla 1 Descriptivos por tipo de inteligencia.

Se analizaron los coeficientes de relación entre los tipos de inteligencia, entre las combinaciones que se encontró mayor correlación fue la lógico matemática con la visual-espacial con un coeficiente de 0.4964, la lingüística con la kinestésica con 0.4797 y la visual espacial con la kinestésica con 0.5264, lo que indica que hay asociación entre ellas.

Con el fin de establecer la relación asociativa entre las inteligencias múltiples y el rendimiento académico, se calcularon medidas de tendencia central.

Los coeficientes de correlación entre cada uno de los tipos de inteligencias descritas y el rendimiento académico se muestran en la Tabla 2, donde se aprecia que existe una covariación positiva de alta intensidad entre la Inteligencia Lógico- Matemática y el rendimiento académico de los estudiantes, esto es: cuando una de ellas aumenta la otra hace lo mismo aumenta. Para determinarlos se usó un criterio α=0.05.

Tipo de

Inteligencia

Correlación

de Pearson

Interpersonal 0.398

Musical 0.107

Naturalista 0.132

Lógico

matemática

0.768

Intrapersonal 0.171

Lingüística 0.295

Kinestésica 0.256

Visual

espacial

0.309

Tabla 2 Correlación de Pearson entre tipo de

inteligencia y rendimiento académico.

El Gráfico 1 muestra los promedios de los tipos de inteligencia en el grupo: el promedio más alto lo tuvo la inteligencia intrapersonal, seguida de la musical y la inteligencia lógico matemática se encuentra en cuarto lugar en el promedio del grupo. Como se mencionó anteriormente, es un grupo con calificaciones media alta en su mayoría y esto se ve reflejado en os promedios grupales de las tipos de inteligencia.

Gráfico 1 Promedio de los tipos de inteligencia.

Se aplicó un modelo de regresión lineal

para determinar la relación entre la inteligencia lógico matemática y la calificación final de los estudiantes en el curso de Álgebra Lineal (ya que fue la que obtuvo mayor coeficiente de correlación con la variable rendimiento académico), y se obtuvo la siguiente regla de correspondencia:

𝑦 = 0.5304𝑥 + 38.434 (1)

La calificación más baja obtenida en el grupo fue un 40 y la más alta un 100. La mínima aprobatoria es de 70, y encontramos sólo 3 no aprobados de los 25.

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Gráfico 2 Modelo de regresión lineal entre Inteligencia

Lógico Matemática y Calificación Final.

Conclusiones Los resultados obtenidos muestran que existe relación entre las inteligencias predominantes y el rendimiento académico de los estudiantes (medido con las calificaciones obtenidas al evaluar habilidades y conocimientos con examen escrito y trabajo colaborativo e individual.

Fue posible establecer una relación entre la inteligencia lógico matemática y el rendimiento académico mediante un análisis de dispersión.

A nivel descriptivo, es importante notar los altos porcentajes de aprobación y las altas calificaciones, el promedio grupal es de 78.48. Referente a la descripción de las inteligencias múltiples, estas se encuentran en un nivel de desarrollo medio alto, como lo muestran los datos de la Tabla 1.

Los profesores deben conocer las inteligencias predominantes en el grupo para adaptar su estilo de enseñanza y lograr una mejor interacción y aprovechamiento académico.

Es necesario generar estrategias de enseñanza que involucren el desarrollo de las inteligencias múltiples sobre todo en las asignaturas de matemáticas como una acción para abatir los índices de reprobación, potenciando el aprendizaje y fortaleciendo las inteligencias. Implicaciones El conocer las inteligencias proporciona la oportunidad de planear más efectivamente la enseñanza.

Identificar las diferencias y potencializar el desarrollo individual. Referencias Barraza, R. y González, M. (2016). Rendimiento académico y autopercepción de inteligencias múltiples e inteligencia emocional en universitarios de primera generación. Revista Actualidades Investigativas en Educación. 16 (2): 1-23. Craveri, M. y Anido, M. (2009). El aprendizaje de matemática con herramienta computacional en el marco de la teoría de estilos de aprendizaje. Revista Estilos de Aprendizaje. 2 (3): 102-123. Gardner, H. (2001). Estructuras de la Mente. La Teoría de Las Inteligencias Múltiples. Colombia: Fondo de Cultura Económica. Gardner, H. (2011). La inteligencia reformulada. Las inteligencias múltiples en el siglo XXI. Cambridge: Paidós. Muñoz, M. y Ayusa, M. (2014). Inteligencias Múltiples, ¿ocho maneras diferentes de aprender?. Escuela Abierta. 17: 130-116.

R² = 0,5891

y = 0,5304x + 38,434

0

20

40

60

80

100

120

0 50 100 150

Cal

ific

ació

n F

inal

Inteligencia Lógico Matemática

ANÁLISIS DEDISPERSIÓN

32


Rastreador de personas mayores o personas discapacitadas mentalmente a través

de un desarrollo informático SMS-GPS de comunicación MUNGUÍA-BALVANERA, Pablo†, GONZÁLEZ-MANCILLA, Mario, LINO-VARGAS, Abraham

y PÉREZ-BARRADA, José Luis.


Resumen

La presente propuesta fue desarrollada por alumnos de la

Universidad Tecnológica Fidel Velázquez, se basa en

desarrollos tecnológicos previos creados en el ramo de la

seguridad. La búsqueda realizada en el IMPI, arrojó que

tan sólo una empresa se encuentra desarrollando

tecnologías basadas en sistemas de comunicación SMS-

GPS, sin embargo, es de importancia señalar, que en

México se encuentran ya tecnologías similares. Por ello,

los alumnos enfocaron su trabajo en complementar

dichas tecnologías, y ubicarlas en el mercado de la

seguridad para personas de la tercera edad, personas con

alguna discapacidad mental, y ocasionalmente para

menores.

Rastreador, personas, ancianos, discapacitadas,

GPS

Abstract The present proposal was developed by students of the Technological University Fidel Velázquez, is based on previous technological developments created in the field of security. The research carried out in the IMPI, showed that only one company is developing technologies based on SMS-GPS communication systems, however, it is important to note that in Mexico there are already similar technologies. Therefore, the students focused their work on complementing these technologies, and placing them in the security market for the elderly, people with a mental disability, and occasionally for minors.

Tracker, people, elderly, disambled, GPS

Citación: MUNGUÍA-BALVANERA, Pablo, GONZÁLEZ-MANCILLA, Mario, LINO-VARGAS, Abraham y PÉREZ-

BARRADA, José Luis. Rastreador de personas mayores o personas discapacitadas mentalmente a través de un desarrollo

informático SMS-GPS de comunicación. Revista de Aplicación Científica y Técnica 2016, 2-3: 32-37



ISSN-2444-4928

ECORFAN® Todos los derechos reservados MUNGUÍA-BALVANERA, Pablo, GONZÁLEZ-MANCILLA, Mario, LINO-

VARGAS, Abraham y PÉREZ-BARRADA, José Luis. Rastreador de personas

mayores o personas discapacitadas mentalmente a través de un desarrollo

informático SMS-GPS de comunicación. Revista de Aplicación Científica y

Técnica 2016

33


Introducción

Los desarrollos informáticos han sido cada

vez más comunes en todos los ámbitos de la

vida cotidiana del hombre, tanto en el sector

productivo, como en el de servicios, salud e

incluso en el sector agrícola.

Conforme las economías se vuelven

más globalizadas, las actividades productivas,

financieras y primarias se ajustan a nuevos

modelos de comportamiento, las ciudades se

vuelven mucho más complejas, y podríamos

decir, ucho más inseguras.

Dicha inseguridad no sólo se refiere a

los riesgos de robo, asaltos, o bien, de riesgos

para los habitantes de dichas urbes, sino, a los

peligros para personas con alguna limitante

tanto física, como mental, como pueden ser

personas de la tercera edad, personas con

algún padecimiento mental e incluso para

menores.

Dentro de la seguridad de las personas

se han explorado en los últimos años

tecnologías como el RFID, donde se creó un

micro chip, este era insertado en la piel de las

personas y permitía su monitoreo, aunque

presentaba algunas dificultades técnicas como

es su alto costo, imposibilidad de rastreo en

varias zonas de la ciudad y peor aún en zonas

rurales. Asimismo, un escáner detectaba de

inmediato la presencia de un micro chip RFID

y podía ser extraído de manera violenta, o

atentando contra la integridad física de las

personas, en el caso que se tratara de un

secuestro. Con el desarrollo de los mercados

en los sistemas de comunicación, hicieron su

aparición una serie de teléfonos que permitían

incorporar en ellos una serie de aplicaciones

que no se presentaban con los teléfonos

celulares tradicionales. Así las llamadas

APPS, que se diseñaban a partir de la

aparición de los Smartphones o teléfonos

inteligentes, han permitido que la movilidad

sea una de las características de los sistemas

que antes requerían de toda una

infraestructura informática para su uso.

La gran mayoría de dichas APPS

requieren que los sistemas WIFI sean cada vez

mucho más amplios y eficientes.Sin embargo,

no todos los desarrollos se construyeron sobre

plataformas WI-FI, algunos de ellos tomaron

vías paralelas como SMS como es el

desarrollo tecnológico propuesto, debido a

que aún México no cuenta con señal WI-Fi

confiable en todas las áreas geográficas del

país.

Por ello, nuestro equipo de trabajo

perteneciente a la Universidad Tecnológica

Fidel Velázquez, conformada por alumnos del

5º semestre de la carrera de Ingeniería de

Redes, así como LAE, hemos detectado que

los mecanismos para la localización de

personas extraviadas con alguna limitante

física o mental, así como menores, son aún

limitadas en algunos aspectos, pudiendo

aprovecharse que las tecnologías de

comunicación y localización han

evolucionado de manera muy acelerada.

Debido a esto, nuestro principal objetivo es

que cada persona con alguna discapacidad o

bien, menores de edad y sus familias, puedan

tener acceso a sistemas de localización

sumamente amigables, sin ninguna

complejidad técnica, y que además esté al

alcance económico de la mayoría de las

familias de clase media en México.

Por otro lado, pretendemos usar una

plataforma basada en el SMS en

comunicación con GPS y con ello solventar el

problema de que algunas áreas geográficas en

nuestros país no con cuentan con una señal

plena WIFI debido a algunas complejidades

geográficas del territorio nacional.

Nuestro equipo que no cuenta con

especialistas en mecatrónica o software, nos

hemos asesorado con alumnos de estas

especialidades a fin de que nuestro proyecto

sea lo más completo posible en cuanto a su

desarrollo técnico.

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Técnica 2016

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Por ello nuestra propuesta lleva el

nombre: Rastreador de Personas Mayores ó

Personas Discapacitadas Mentalmente, a

través de un Desarrollo Informático SMS-

GPS de Comunicación.

Problemática a solucionar

Reducir de manera importante extravíos de

personas de la tercera edad y personas con

discapacidad mental, debido a su falta de

orientación, así como, reducir los accidentes

debido en algunos casos a los sentidos se van

perdiendo con la edad, o bien, ya no se cuenta

con la capacidad de reacción ante algunos

imprevistos, por ello, al salir de un radio

predeterminado, debe emitirse una alerta

vibratoria, que tenga al tanto a la persona

encargada de su cuidado y poderlo ubicar si así

se desea en el GPS. Con ello, prevenir una

eventualidad, o tan sólo dar seguimiento para

estar atento a su desplazamiento.

Una vez observados los puntos

anteriores, nuestra propuesta se divide en las

siguientes secciones:

1. Búsqueda en el IMPI

2. Hipótesis

3. Planteamiento

4. Viabilidad Técnica

5. Software a Utilizar

6. Viabilidad de Mercado

7. Impacto Social

8. Conclusiones

Búsqueda en el IMPI

De acuerdo con la búsqueda (000151), tanto en

USA como en Europa existen ya varios

dispositivos similares (en USA 35 desarrollos

y en Europa 54) aunque no se visualiza que

incluyan el radio máximo de movimiento, pero

sí el historial de ruta en el caso de 22

desarrollos registrados en USA, y 34 en el caso

de la oficina de Europa.

Los desarrollos que se observan en la

Oficina de Patentes de USA, están enfocados a

ubicar a una persona a través del GPS,

incluyen botón de pánico, y escucha, todo ellos

a través del sistema SMS-GPS, y otros a través

de la plataforma WiFi.

Los Desarrollos registrados en la

Oficina de Patentes den Europa, los más

importantes son los que se desarrollan en

Alemania, ya que de igual manera tienen

historial de ruta trasmitido a través del sistema

SMS-GPS, y uno de ellos ya incluye el radio

máximo predeterminado.

En México sólo se registra un

desarrollo con tecnología prácticamente igual,

incluye ubicación en tiempo real a través de

GPS, botón de pánico y micrófono pero basado

en una plataforma WiFi, lo cual en nuestro país

aún es una limitante debido a su cobertura

parcial dentro del territorio nacional. Sin

embargo, de acuerdo con nuestra búsqueda,

desarrollos similares en México, no están

enfocados para el mismo grupo poblacional,

sino para población Penitenciaria, es decir, son

brazaletes desarrollados en tres alternativas de

comunicación como es SMS-GPS, WiFi y

RFID, pero cuyo objetivo es ubicar en tiempo

real GPS al portador de dicho brazalete.

Por ello, nos dimos a la tarea de

investigar productos específicos en el

mercado, con el fin de enriquecer la búsqueda

en el IMPI y tener más elementos para nuestro

propio desarrollo.

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Técnica 2016

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Hipótesis

El extravío de personas mayores o con alguna

deficiencia mental, aunque no es cotidiana, sí

representa graves problemas para familiares de

estas personas, genera no sólo incertidumbre y

preocupación, sino que económicamente

muchas familias en estos casos se ven

sorprendidas. Por ello, el contar con un

dispositivo a alcance de la mayor parte de las

familias de clase media, con sencillez en su

manejo, puede ser la solución a este tipo de

eventos fortuitos.

Planteamiento

El dispositivo mencionado, debe ser un

dispositivo práctico de poco volumen (de

bolsillo) la ventaja sobre los demás es que

gozará de la tecnología multilínea para ampliar

el radio de cobertura, y un sensor de vibración

que ayudara a recordar al usuario que sale de

su ruta o de un radio máximo configurado por

un administrador del sistema, o mejor dicho,

por la persona que da seguimiento con su

teléfono inteligente. Debido a que la pila debe

ser de alta duración, el número de funciones

debe ser reducida, y con ello, evitar que con

funciones irrelevantes la pila tenga poca

duración. Las funciones planteadas serían las

siguientes:

- Llamada al dispositivo y ubicación en

GPS inmediata.

- Pre configuración de radio máximo de

desplazamiento.

- Historial de rutas.

- Vibración de alerta.

- Mensaje de alerta.

- Botón de pánico.

- Escucha ambiental.

- Alerta de agotamiento de pila.

Con estas funciones sería suficiente

para tener un sistema de seguridad preventivo,

útil, de fácil uso, y con rendimiento de energía

adecuado.

Viabilidad Técnica

Para evaluar ls puntos anteriores, se exploraron

varias tecnologías, algunas de ellas permitían

todas estas funciones, sin embargo, estaban

casadas con una compañía telefónica y esto

limitaba su cobertura.

Por otro lado, algunas otras tecnologías

permitían la ubicación en GPS en tiempo real,

pero esto se realizaba siempre y cuando

hubiera WI-FI, lo que limita en algunas zonas

su cobertura, debido a que México aún no

cuenta con una red de cobertura total.

Las tecnologías que consideramos

podrían tener las características que buscamos

son aquellas llamadas multilínea, es decir,

aquellas plataformas independientes que no

pertenecen a alguna compañía telefónica y por

ello, pueden adaptarse a cualquiera de ellas. De

la misma manera, esto daría paso a tener las

funciones adicionales que estamos buscando

como las mencionadas con anterioridad.

La tecnología más viable es el GPS-

Tracker cuyo volumen y simplicidad, así como

el manejo del lenguaje Java, permite

incorporar las funciones que estamos

buscando, así como el manejo multilínea. Este

tipo de producto se encuentra ya en el mercado

nacional, de origen alemán. El costo al agregar

funciones se vería poco afectado.

Software a Utilizar

Arduino, es una plataforma abierta, de uso

sencillo y que permite a estudiantes con poco

conocimiento en sistemas desarrollar ideas

concretas. Inicialmente fue creado por el

investigador colombiano Hernando Barragán.

ISSN-2444-4928





Técnica 2016

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Las características principales de su

Processing, es su facilidad con la que puede ser

usado. Barragán, en el año 2003 desarrolló una

placa electrónica llamada Wiring, esta contaba

con su propio lenguaje de programación y su

propio desarrollo (IDE).

Dos años después, Massimo Banzi,

David Cuartielles y Gianluca Martino,

desarrollaron una tarjeta más pequeña basada

en el trabajo de Barragán, se llamaba Arduino.

Una de las varias características que

tiene Arduino, es su bajo costo. Se trata de una

plataforma de hardware libre, es decir se puede

incorporar a otras plataformas, o bien, puede

incorporarse a él otro tipo de plataformas.

Cualquier persona o grupo de personas con la

tecnología necesaria para el diseño de

dispositivos electrónicos (placas impresas,

soldadura de componentes electrónicos, etc)

puede fabricar placas Arduino sin ningún tipo

de implicación legal. La marca Arduino diseña

sus propias placas, los Arduino originales,

manufacturados en Italia y recientemente en

Estados Unidos. Los modelos americanos se

conocen como Arduino, mientras que los

modelos italianos son llamados Genuino.

Con ello, como se trata de estudiantes

en Redes y Administración, investigaron a

través de foros como solucionar su

problemática. Con ello, están trabajando

actualmente en el uso de diferentes materiales

que comuniquen las funciones que están

buscando con el dispositivo móvil

mencionado.

De la misma manera, el reto propuesto

hacia ellos ha permitido que conocer de

sistemas, mecatrónica y otras disciplinas a

través de la participación en dichos foros de

Arduino, conociendo al mismo tiempo,

desarrolladores jóvenes con sus mismas

inquietudes y una misma problemática.

Viabilidad de mercado

El sistema diseñado tendría grandes

posibilidades de demanda en instituciones de

tratamiento para personas con discapacidad

mental públicas y privadas, instituciones que

llevan a cabo labores con personas de la

Tercera Edad, así como, familias con,

integrantes de la tercera edad, con algún

padecimiento como ailzheimer, o bien

menores que requieran atención más cercana.

Sobre todo, en grandes ciudades donde el

extravío de personas mayores, con algún

padecimiento mental y menores es frecuente,

dichas ciudades pueden ser la CDMX y los

municipios conurbados del Estado de México,

Guadalajara, Monterrey, Puebla, Pachuca,

Mérida, es decir ciudades que tienen

actualmente más de 3 millones de habitantes y

cuyo crecimiento las vuelve mucho más

inseguras para las personas antes

mencionadas.

Impacto Social

Uno de los grandes problemas para la

localización de personas de la tercera edad,

personas con alguna discapacidad, o bien,

menores, es la falta de una infraestructura

preventiva que evite que este tipo de eventos

sucedan.

Cuando se presenta una eventualidad

como estas, las familias recurren a las

autoridades y estas a su vez a agrupaciones de

la sociedad civil para su localización, tal es el

caso de la llamada alerta Amber, que si bien,

ha demostrado ser muy eficiente en la

localización de personas, el costo de

localizarlas es demasiado elevado, tanto para

las familias como para las autoridades, todo

ello independientemente del quebranto moral

que sucede en las familias, en los individuos

extraviados y prácticamente es un daño a la

sociedad en general.

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Técnica 2016

37


Por ello, este tipo de tecnologías no

sólo son viables por su bajo costo, sino que,

instituciones estatales, municipales, y hasta

nacionales podrían utilizarlas para tener mayor

control sobre las personas que están a su cargo,

o bien, se encuentran en algún tratamiento

psiquiátrico. Con ello, además de evitarse su

extravío, se reducirían costos de manera muy

interesante.

De la misma manera, las familias

podrán estar mucho más tranquilas al saber en

qué lugar se encuentra su familiar en el

momento que ellos deseen, sin necesidad

alguna de desviarse de sus actividades

cotidianas. El sistema enviará una alarma si la

persona usuaria ha abandonado su ruta

cotidiana, o bien, se ha apartado demasiado de

su casa, escuela o lugar de recreo o trabajo.

Por lo tanto, pensamos que su

viabilidad socio económica está más que

justificada y podría en un mediano plazo ser la

solución a los problemas de la mayoría de

personas en peligro de extravío.

Conclusiones

El trabajo que están realizando actualmente los

estudiantes de la UTFV de las áreas de Redes

y LAE aún no ha concluido, actualmente se

encuentra experimentando con diferentes

materiales con el fin de poder conectar las

tarjetas Arduino con el hardware del sistema

de rastreo. Sin embargo, los planteamientos se

muestran adecuados. El resultado de ello, será

registrado en el IMPI como un sistema

preventivo de rastreo.

Por otro lado, es de especial atención

que alumnos de otras especialidades,

incluyendo económico administrativas se

hayan incorporado al equipo de trabajo, lo cual

no los excluye para proponer soluciones

técnicas viables, de bajo costo y con alto valor

agregado.

Los resultados futuros de este trabajo

será expuesto en con el fin de que otros

estudiantes puedan generar propuestas aún con

mayor contenido tecnológico, generando con

ello un circulo virtuoso en favor del beneficio

social de personas con alguna limitante mental

o física.

Referencias

Antony García González, Kiara Navarro.

(2015). ¿Que es Arduino y para que se utiliza?.

2016, de Panam Hitek Sitio web:

http://panamahitek.com/que-es-arduino-y-

para-que-se-utiliza/

Teletrónica. Compartiendo Soluciones.

(2014). ¿Cual es el Origen del RFID?. 2016, de

Teletrónica Sitio web:

http://telectronica.com/cual-es-el-origen-de-

la-tecnologia-rfid/

BBC MUNDO. (2015). LOS POLÉMICOS

APARATOS PARA SEGUIR A TUS HIJOS.

2016, de BBC MUNDO Sitio web:

http://www.bbc.com/mundo/noticias/2015/01/

150107_tecnologia_ces_dispositivos_para_ra

strear_personas_ig

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Sistemas de representación en la solución de problemas matemáticos TREJO-TREJO, Elia*†, CAMARENA-GALLARDO, Patricia, TREJO-TREJO, Natalia y ZÚÑIGA-

MORALES, Jonatan.


Resumen

En este artículo se da cuenta de una investigación en la

que se realiza un análisis cognitivo a un grupo de

enfoque, donde estudiantes de Ingeniería en Procesos

Bioalimentarios, trabajan con un sistema de ecuaciones

algebraicas lineal para la obtención de un alimento

producto de una mezcla, siendo un problema extraído de

su práctica profesional. El análisis cognitivo se

fundamenta en la teoría de la Matemática en Contexto de

las Ciencias. Durante el análisis se identifican seis

sistemas de representación (numérico, icónico,

aritmético, algebraico, analítico-gráfico y escrito). Se

caracterizan las etapas del proceso de resolución (lectura,

comprensión, traducción, operacionalización,

interpretación y comprobación), consideradas propias

del contexto sobre el que se actúa. Se concluye que los

sistemas de representación tienen un papel fundamental

en el pensamiento matemático y coadyuvan

favorablemente en la resolución de problemas

matemáticos contextualizados.

Ecuaciones algebraicas lineales, matemática en

contexto, matemáticas, resolución de problemas,

sistemas de representación

Abstract This paper accounts a research on which is realized a

cognitive analysis to a focus group, where students of

Process Biofood Engineering work with a system of linear

algebraic equations in order to obtain a food product from

a mixture, being a real problem they have to deal with on

working field. Cognitive analysis is based on theory of

Mathematics in Sciences Context. During analysis six

representative systems (numerical, iconic, arithmetic,

algebraic, analytic-graphic and written) are identified.

Stages of resolution process (reading, comprehension,

translation, operationalization, interpretation and

verification) are characterized, they are considered

exclusive of context on which is acted. Representation

systems have a crucial role in mathematical thinking and

contribute positively in solving mathematical problems

contextualized is concluded.

Linear algebraic equations, mathematics in context,

mathematics, problem solving, representation

systems

Citación: TREJO-TREJO, Elia, CAMARENA-GALLARDO, Patricia, TREJO-TREJO, Natalia y ZÚÑIGA-MORALES,

Jonatan. Sistemas de representación en la solución de problemas matemáticos. Revista de Aplicación Científica y Técnica

2016, 2-3: 38-53




ISSN-2444-4928


TREJO-TREJO, Elia, CAMARENA-GALLARDO, Patricia, TREJO-

TREJO, Natalia y ZÚÑIGA-MORALES, Jonatan. Sistemas de

representación en la solución de problemas matemáticos. Revista de


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Introducción

La necesidad de entender el papel que las

representaciones juegan en el proceso de

enseñanza-aprendizaje de las matemáticas no

es nueva, existen múltiples trabajos de

investigación tales como los de Carpenter y

Hiebert (1992), Castro (1995), Cifarelli

(1998), Duval (1998), Filloy y Rubio (1999),

Goldin (1998), Hitt (2001) y Janvier (1987),

quienes han abordado el estudio de las

representaciones desde diversas perspectivas.

Estos investigadores coinciden en señalar que

el dominio de un concepto matemático

consiste en conocer sus principales

representaciones, el significado de cada una de

ellas, así como operar con las reglas internas

de cada sistema; también consiste en convertir

o traducir unas representaciones en otras,

detectando cuál sistema es más ventajoso para

trabajar con determinadas propiedades.

Adicionalmente, estos autores, señalan

que un sistema de representación es un

conjunto estructurado de notaciones, símbolos

y gráficos, dotado de reglas y convenios, que

permite expresar determinados aspectos y

propiedades de un concepto. Aseveran que las

representaciones externas, como son los

enunciados en el lenguaje natural, las fórmulas

algebraicas, las gráficas, las figuras

geométricas, entre otras muchas, son el medio

por el que los individuos exteriorizan sus

imágenes y conocimientos haciéndolos

accesibles a los demás.

Bajo esta óptica, en esta investigación

interesan los sistemas de representación,

utilizados por los estudiantes, al resolver

problemas algebraicos en el contexto del área

técnica de un Ingeniero en Procesos

Biolimentarios. Para este tipo de profesionista

es importante el uso del álgebra básica dado

que es común que en su vida profesional hagan

uso de ella para atender situaciones de balance

de materia y energía, mezclas de soluciones

químicas, desarrollo de nuevos productos,

estandarización de procesos, entre otros.

Con la identificación de los sistemas de

representación se espera contribuir en el

diseño de propuestas didácticas para alcanzar

la competencia de resolución de problemas

matemáticos, coincidiendo con la idea de que

el álgebra debe ser parte de la formación de

todos los ciudadanos antes de su incorporación

al mundo del trabajo, tanto de los que quieren

estar bien informados como de todos los que

desean ser usuarios inteligentes (NCTM,

1994).

Como se observa, un factor clave en la

investigación es el contexto técnico donde han

de proponerse los problemas, pues de acuerdo

con NCTM (1994) la elección de contextos

útiles, cercanos al entorno del escolar, en el

cual se desarrollen las historias de los

problemas, favorecerá la aprehensión del

conocimiento y facilitará que el estudiante

adopte los sistemas de representación del

pensamiento algebraico que el profesor

pretende (NCTM, 1990). Razón por la cual se

utiliza como marco teórico a la Matemática en

el Contexto de las Ciencias.

Marco teórico

Matemática en Contexto de las Ciencias

La Matemática en el Contexto de las Ciencias

(MCC) (Camarena, 1984; 1995; 2000) se ha

desarrollado desde 1982 a la fecha, a través de

investigaciones, principalmente, en el Instituto

Politécnico Nacional de México y reflexiona

acerca de la vinculación que debe existir entre

la matemática y las ciencias que la requieren,

entre la matemática y las situaciones de la vida

cotidiana, así como su relación con las

actividades profesionales y laborales.

La teoría se fundamenta en tres

paradigmas: la matemática es una herramienta

de apoyo y materia formativa; tiene una

función específica en el nivel superior; los

conocimientos nacen integrados.

ISSN-2444-4928






40


El supuesto filosófico educativo de esta

teoría es que el estudiante esté capacitado para

hacer la trasferencia del conocimiento de la

matemática a las áreas que la requieren y con

ello las competencias profesionales y laborales

se vean favorecidas, porque se pretende

contribuir a la formación integral del

estudiante y a construir una matemática para la

vida.

La MCC aborda la problemática del

aprendizaje y la enseñanza de la matemática en

carreras del nivel superior donde la

matemática no es una meta por sí misma, sino

una herramienta de apoyo a las ciencias y una

materia formativa para los estudiosos de ésta.

Para ello, concibe al proceso de aprendizaje y

de la enseñanza como un sistema donde

intervienen las cinco fases de la teoría:

curricular, cognitiva, didáctica,

epistemológica y docente; además, hacen

presencia factores de tipo emocional, social,

económico, político y cultural (figura 1).

Figura 1 Fases de la MCC.

Como teoría, en cada una de sus fases

se incluye una metodología con fundamento

teórico, acorde a los paradigmas en los que se

sustenta, donde se guían los pasos para el

diseño curricular, se describe la didáctica a

seguir, se explica el funcionamiento cognitivo

de los alumnos y se proporcionan elementos

epistemológicos acerca de los saberes

matemáticos vinculados a las actividades de

los profesionistas (Camarena, 1984, 2000,

2006, 2008).

En ese sentido y dado que la

investigación incide directamente en la fase

didáctica y cognitiva es menester referir que la

contextualización de un sistema de ecuaciones

alegebraicas lineales se hace mediante la fase

didáctica denominada formalmente

“Matemática en Contexto –MC”. El resultado

concreto del proceso de contextualización es la

identificación de los diferentes sistemas de

representación.

La matemática en contexto cuenta con

nueve etapas que describen el proceso

metodológico de la contextualización, a saber:

1. Determinación de los eventos

contextualizados; 2. Planteamiento del evento

o fenómeno contextualizado; 3. Determinación

de las variables (dependientes, independientes

y controladas) y las constantes del problema;

4. Inclusión de los temas y conceptos

matemáticos para abordar el desarrollo del

modelaje y su solución, así como los temas

indispensables de las disciplinas del contexto;

5. Determinación del modelo matemático; 6.

Solución matemática del problema; 7.

Determinación de la solución requerida por el

problema en el ámbito de las disciplinas del

contexto; 8. Interpretación de la solución en

términos del problema y áreas de las

disciplinas del contexto y 9.

Descontextualización de los conceptos y

temas a tratarse en el curso. Estas etapas, se

desarrollan en un ambiente de aprendizaje de

equipos colaborativos de tres miembros, en

donde se identifica un líder académico, líder

emocional y líder de trabajo (Camarena, 1995;

2000; 2006).

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41


Representaciones y sistemas de

representación

Los sistemas de representación reúnen

requisitos de complejidad, interrelación y

poder de simbolización y abstracción cuyo

dominio amplía y enriquece el razonamiento

humano dado que son instrumentos útiles para

modelar la realidad y se conciben como

herramientas prácticas para la resolución de

diferentes tipos de problemas de la vida real.

En ese sentido, Panizza (2003) menciona que

la relación entre objetos de conocimiento y

representaciones, articulados con el de

adquisición del sentido, es fundamental para la

enseñanza de la matemática. Siendo aspectos

importantes para una didáctica que tiene en

cuenta la especificidad del nivel en el que se

desarrolla la enseñanza y el largo proceso que

lleva el logro de aprendizajes.

El empleo sistemático de la noción de

representación en Educación Matemática data

de la década del 80. En estos trabajos, el

concepto de representación es asociado a una

señal externa que muestra y hace presente un

concepto matemático, también como signo-

marca con el que los sujetos piensan la

matemática. Según Rico (2009) la comunidad

de matemáticos empleó varios términos

similares pero no equivalentes para referirse a

las representaciones ellas: símbolos (Stemp,

1980), sistema matemático de signos (Kieran y

Filloy, 1989), sistemas de notación, sistemas

de registros semióticos (Duval, 1993), dando

prioridad, en la comunidad de matemáticos, al

uso del término representación.

En esta investigación se atienden las

representaciones externas, entendidas como

los sistemas de representación compartidos y

desarrollados a través de los procesos humanos

sociales. En consecuencia, cada vez que se

hace referencia al término representaciones o

registros de representación se estará refiriendo

a aquellas que son realizadas con lápiz y papel

y que tienen una existencia física (Rico, 1995).

De acuerdo con Castro y Castro (1997)

el estudio de los sistemas de representación

pone de manifiesto los procesos cognitivos de

los estudiantes y son necesarios para

comunicar las ideas matemáticas, tomando

forma de lenguaje oral, símbolos escritos,

dibujos u objetos físicos. Se postula que los

signos, gráficos o notaciones, con soporte

físico externo que se utilizan como

representación tienen un equivalente en la

mente del sujeto que los utiliza,

distinguiéndose las representaciones externas

de las internas. Las relaciones existentes entre

estas dos modalidades de representación las

indica Duval (1993) en los siguientes

términos: desde un punto de vista genético, las

representaciones mentales y las externas no

pueden verse como dos dominios diferentes; el

autor establece que el desarrollo de las

representaciones mentales se efectúa como una

interiorización de la representación externa; la

diversificación de representaciones de un

mismo objeto o concepto aumenta la

capacidad cognitiva de los sujetos y, por

consiguiente, su capacidad de pensamiento

sobre ese objeto o concepto. De manera

recíproca, las representaciones externas, como

son los enunciados en el lenguaje natural, las

fórmulas algebraicas, las gráficas, las figuras

geométricas, entre otras muchas, son el medio

por el que los individuos exteriorizas sus

imágenes y representaciones mentales

haciéndolas accesibles a los demás.

Bajo esta idea las representaciones

externas tienen una doble función: a) actúan

como estímulo para los sentidos en los

procesos de construcción de nuevas estructuras

mentales; b) permiten la expresión de

conceptos e ideas a los sujetos que las utilizan.

Rico (1995) establece que en la resolución de

problemas verbales, proporcionados mediante

lápiz y papel, se distinguen dos familias de

representaciones o sistemas de representación

simbólicos y gráficos.

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Estos planteamientos llevan a incluir

las diferentes escrituras simbólicas, el lenguaje

natural (enunciados), las figuras y gráficos, las

tablas, cuadros y las notaciones algorítmicas

que expresan un modo de operar como

sistemas de representación en matemáticas.

Dichos sistemas de representación serán los

que se usen para explicar la resolución de

problemas matemáticos contextualizados en el

área técnica.

Fenómeno de estudio

El balance de materia se basa en la Ley e la

Conservación de la masa enunciada por

Lavoisier “En cada proceso hay exactamente

la misma cantidad de sustancia presente antes

y después que el proceso haya sucedido”

(figura 2). Solo se transforma la materia. Los

dos tipos más frecuentes de balance de materia

son: a) Los de mezclado de dos o más

sustancias; b) Los de separación de sustancias.

Figura 2 Representación gráfica del balance de materia.

El balance de materia en situaciones de

mezclado es útil para preparar una

combinación uniforme de dos o más sustancias

(figura 3) que pueden ser sólidos, líquidos o

gases, o combinación de estos, obteniendo

productos finales o punto de partida para otros

procesos.

Figura 3 Balance de materia para un mezclado de

sustancias

Algunas de las aplicaciones del balance

de materia son el estudio de operaciones

básicas en el procesamiento de alimentos, el

diseño y comprobación de las plantas

químicas.

Sing y Heldman (1988), Himmelblau

(1997), Brennan y col. (1988) y Earle (1988)

coinciden en señalar que para resolver un

problema de balance de materia solo es

necesario plantear las ecuaciones de balance y

resolverlas haciendo uso de todas las

herramientas matemáticas conocidas.

Para el caso particular de la

investigación se ha planteado un problema del

área técnica que consiste en mezclar dos

productos para obtener un producto

alimenticio de condiciones particulares. El

fenómeno a presentar a los estudiantes y sobre

el cual se habrán de analizar los sistemas de

representación queda enunciado de la siguiente

manera:

En el área de producción de la empresa

“La morita” se ha pedido producir un lote de

néctar de mora. El cliente solicita que tenga

20% de pulpa y 12 ° Bx finales, con un índice

de madurez de 15. Para ello se tiene, como

materia prima disponible pulpa de mora con

12° Bx y 1.6% de acidez. Determinar cuánta

pulpa y sacarosa se requieren para garantizar el

pedido con las características solicitadas.

Método

El método utilizado para llevar a cabo el

análisis de los sistemas de representación

utilizados por los estudiantes al resolver

problemas matemáticos en el contexto del área

técnica conlleva los siguientes bloques:

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1.- Contextualización de sistemas de

ecuaciones algebraicas lineales en el balance

de materia, en esta investigación se ha elegido

un evento de la industria en alimentos para ser

abordado por los estudiantes. Para atender esta

etapa se trabaja con las etapas de

contextualización de la matemática en

contexto.

2.- Análisis y clasificación de los

sistemas de representación utilizados por los

estudiantes en la solución del problema

contextualizado, distinguiendo entre los

simbólicos y gráficos.

La muestra: Por tratarse de un análisis

de tipo cualitativo, se trabaja con tres

estudiantes, quienes se encuentran inscritos en

el séptimo cuatrimestre de la carrera de

Ingeniero en Procesos Biolimentarios, quienes

se caracterizan por tener un título de Técnico

Superior en Procesos Alimentarios o

Tecnología de Alimentos, estar cursando la

materia de matemáticas avanzadas, por lo cual

se considera que tiene un buen dominio en

matemáticas básicas (álgebra) y en las

materias técnicas donde se aborda el estudio de

balance de materia como lo son Tecnología de

Alimentos I, II, III.

Instrumentos de observación: La

obtención de los datos del proceso cognitivo se

hace mediante sus producciones escritas y las

grabaciones que son capturadas durante sus

actividades, estas últimas ayudan a refutar o

confirmar el análisis que se efectúa con la

información escrita.

Resultados y discusión

En la presente sección se describen cada uno

de los tres bloques que conforman el proceso

de metodología que se sigue en la

investigación.

Proceso de contextualización

La actividad de contextualización del evento,

se realiza previo a poner en escena la actividad

didáctica a los estudiantes, misma que

posibilitará el análisis de los tipos de

representaciones que realiza.

Para desarrollar la contextualización

del evento se identifican los conceptos

involucrados y las diversas formas de

solucionarlo, entre otros más. Para este

propósito se trabajó con las etapas 1, 2, 3, 5, 6,

7 y 8 de la estrategia didáctica de la

Matemática en Contexto.

Determinación del eventos

contextualizado. Los estudiantes con los que se

trabajó se caracterizan por contar con un título

de Técnico Superior Universitario, lo que

implica que tienen experiencia profesional en

el sector productivo, ya sea por su inserción

laboral o por el proceso de estadía que se

realiza durante 15 semanas en alguna empresa

del giro alimentario. Bajo esta idea, el evento

contextualizado, es extraído de la industria de

transformación de frutas en néctar, propio de

la actividad laboral de los egresados del área

de Procesos Alimentarios. Debido a lo

anterior, los estudiantes están interesados en su

resolución dado que es un “problema real” y

común en el medio en el que ellos se

desarrollan profesionalmente.

Planteamiento del evento o fenómeno

contextualizado. Se plantea el evento,

tratándose de un caso de balance de materia en

la cual habrá de realizarse una mezcla de pulpa

con sacarosa para obtener un néctar con

características técnicas específicas. Durante

esta etapa es importante verificar que los

estudiantes cuenten con los conocimientos

técnicos y matemáticos que les permitan lograr

el objetivo de vincular a las matemáticas con

las ciencias.

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44


Con los alumnos que se trabajó se

verificó que se manejaran conceptos técnicos

como néctar, grados brix (°Bx), índice de

madurez (IM), concentraciones porcentuales y

conceptos generales de un balance de materia,

específicamente para mezclas; además, que

resolvieran matemáticamente (por cualquier

método incluyendo el gráfico) un sistema de

ecuaciones lineales algebraicas con dos y tres

incógnitas.

Entonces, el evento contextualizado se

expresó como: En el área de producción de la

empresa “La morita” se ha pedido producir un

lote de néctar de mora. El cliente solicita que

tenga 20% de pulpa y 12 ° Bx finales, con un

índice de madurez de 15. Para ello se tiene,

como materia prima disponible pulpa de mora

con 12° Bx y 1.6% de acidez. Realice los

cálculos necesarios para indicar cuánta pulpa y

sacarosa se requieren para garantizar el pedido

con las características solicitadas.

Determinación de variables y

constantes. Toda vez que los estudiantes

interpretan la información del evento

contextualizado, habrán de identificar a las

variables de interés, siendo una de ellas el

porciento de pulpa (identificada como “x”) y

la otra el porciento de azúcar equivalente a los

°Bx (identificada como “y”).

Determinación del modelo

matemático. Una vez definidas las variables y

constantes se observa que se trata de un

problema de balance de materia en el cual se

debe realizar una mezcla de pulpa y sacarosa

para obtener un producto alimenticio con una

concentración determinada. Para dar solución

a este problema es necesario que los

estudiantes a los que se les plantee cuenten con

los conocimientos técnicos requeridos, en este

caso se debe conocer que la pulpa es una

mezcla de azúcar y fruta además en ella se

determinan los °Bx (% azúcar) y el porciento

de acidez.

Al tener clara la información técnica el

grado de dificultad del problema se relaciona

con el planteamiento de las ecuaciones

lineales. En este sentido, con la información

planteada se deben identificar a las variables

de interés, siendo una de ellas el porciento de

pulpa (identificada como x) y la otra el

porciento de azúcar equivalente a los °Bx

(identificada como y). Una vez que se cuenta

con las dos incógnitas, se interpretan los datos

técnicos siendo el primero el índice de

madurez que tal como lo menciona el

problema es la relación entre el porciento de

azúcar (dado en grados Brix) y ácido.

Al pedir una solución resultante con un

índice de madurez (IM) es necesario

determinar el índice con el cual se está

partiendo para lo cual se trabaja con:

“La pulpa disponible tiene 12° Bx y

1.6% de acidez”.

Es decir, se tiene un índice de madurez

de 7.5 (12°Bx/1.6% ácido=12% azúcar/1.6%

ácido=7.5), siendo menor al requerido en el

planteamiento del problema. Por otro lado, se

debe averiguar la cantidad de azúcar que tiene

la materia prima (pulpa), de no contar con la

que se requiere será menester completarla con

azúcar comercial (sacarosa como indica el

problema). Al no conocerse esta información y

haber identificado de forma inicial al % de

azúcar con “x” se plantea un ecuación lineal de

primer grado con una incógnita que representa

el % de azúcar (°Bx) de la solución final –

néctar de mora (figura 4), obteniéndose un

resultado de 24% es decir el porciento de

azúcar de la pulpa de mora deberá tener 24°

Bx. La materia prima con la que se cuenta tiene

sólo 12% de azúcar, siendo necesario entonces

añadir más azúcar ¿Cuánta será necesaria?

°Bx %azúcar

IM= =%ácido %ácido

(1)

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Figura 4 Ecuación lineal con una incógnita.

Debido a la complejidad del problema

es preciso elaborar un esquema de balance de

materia (figura 5).

Figura 5 Balance de materia.

Con el esquema del balance de materia

se puede observar la necesidad de establecer

un sistema de ecuaciones algebraicas lineales

con dos incógnitas, una de ellas representa el

volumen que ha de mezclarse de pulpa (con

concentraciones dadas) y azúcar (a añadir) que

tiene una concentración de 100°Bx o está al

100%, es decir es azúcar pura y la otra

ecuación indica la concentración en porciento

de azúcar para obtener una mezcla con 24% de

azúcar (dato determinado en la ecuación lineal

con una incógnita). Lo anterior se muestra en

la figura 6.

Figura 6 Sistema de ecuaciones lineales para solución

de un problema técnico de balance de materia (mezcla

de soluciones).

Solución matemática al evento

contextualizado. El resultado del análisis de

los datos del problema son dos ecuaciones

algebraicas lineales (una para volumen y la

otra para la concentración de las soluciones)

con dos incógnitas (x, y). Para resolver este

sistema se puede utilizar el método algebraico

o gráfico, encontrándose solo un par ordenado

(x=83.36; y=13.63), es decir un valor para “x”

y uno para “y”, con lo cual se concluye que

únicamente existe una solución que satisface el

sistema dado; en este punto si no incorporan

el contexto los valores solo satisfacen al

sistema y no proveen de mayor información. Si

se llega a realizar la representación gráfica,

podrán verificar que este par ordenado

corresponde al punto de intersección de las dos

gráficas que representan al sistema de

ecuaciones lineales.

Interpretación de la solución en

términos del evento contextualizado. Los

estudiantes habrán de señalar que es preciso

mezclar 83.36% de pulpa con 12°Bx y 1.6% de

acidez con 13.36% de azúcar (100 °Bx);

obteniéndose 100 Kg de néctar de mora con

20% de pulpa y 12° Bx finales, con un índice

de madurez de 15, tal como lo requiere el

cliente. Esta etapa es la que permite dar sentido

a las matemáticas en el área técnica, deja de ser

vista como una materia sin “utilidad”.

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46


Este problema se puede resolver por

ensayo y error en condiciones de laboratorio,

lo que supone un gasto de materia prima y

tiempo, aspectos altamente valorados en el

sector productivo, de ahí la importancia de un

sólido conocimiento matemático.

El proceso de contextualización,

mediante la fase didáctica de la matemática en

contexto permite que los estudiantes observen

la relación entre la estructura de sistema de

ecuaciones lineales con dos incógnitas y el

balance de materia, en circunstancias de

mezclado de soluciones; este último dota de

significado al concepto matemático, a través

del contexto, como lo establece la fase

epistemológica de la teoría de la Matemática

en el Contexto de las Ciencias.

Sistemas de representación

Una vez que se propone al grupo de enfoque el

problema técnico descrito, se procede al

análisis cognitivo de los estudiantes. Para ello

fue necesario realizar una categoría de

sistemas de representaciones que permitiera

describir los resultados, siendo esta la que se

enuncian a continuación. Posteriormente se

describen los momentos en que aparecieron

dichos sistemas de representación.

Sistema de representación numérico

(SRN), el cual se refiere a los cálculos con

números.

Sistema de representación icónica

(SRI), en este sistema los estudiantes hacen

dibujos, diagramas o esquemas.

Sistema de representación aritmético (SRa), involucra a los procedimientos aritméticos en

el que los parámetros se corresponden con la

situación planteada.

Sistema de representación algebraico

(SRA), involucra a los procedimientos

algebraicos en el que los parámetros se

corresponden con la situación planteada.

Sistema de representación analítico-

gráfico (SRG), en donde los estudiantes

construyen las gráficas en un plano cartesiano.

Sistema de representación escrito (SRVE), siendo las formas lingüísticas escritas

derivadas del lenguaje técnico o natural

utilizado por los estudiantes y que permite la

comprensión del fenómeno de estudio.

Momentos en que surgen los sistemas de

representación

El sistema de representación escrito se hace

presente en el inicio de la resolución del

problema (figura 7). Mediante este sistema es

posible la comprensión del problema por lo

que los estudiantes recurren a sus

conocimientos técnicos. Durante el desarrollo

de la investigación se considera que el SRVE

es el más importante en el proceso de

resolución, dado que si el estudiante esta

deficiente en el manejo de los conceptos

técnicos le será imposible realizar la

traducción del problema matemático verbal a

cualquier sistema de representación. Durante

la traducción del problema al lenguaje técnico

y personal del estudiante se observa que

reconocen las variables y las constantes en el

problema, se hace uso de fórmulas técnica,

proceso encaminado a la búsqueda de

ecuaciones resultantes. Este sistema de

representación se caracteriza por la fuerte

comunicación externa de los conocimientos

técnicos y matemáticos entre los miembros del

grupo de enfoque. Es común que los

estudiantes durante el uso de esta

representación lean el problema en voz alta y

lo enuncien cambiando algunas palabras por

otras propias de su lenguaje personal o técnico.

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Figura 7 Sistema de representación escrito (SRVE).

Una vez que el estudiante puede

traducir el problema y comprenderlo, procede

a utilizar fórmulas del área técnica para

generar información que le será de utilidad

para expresar el sistema de ecuaciones lineales

que permitirá modelar el problema

matemático. Durante esta actividad aparece el

sistema de representación aritmético y el

icónico. En el primero se trabaja con las

fórmulas técnicas y en el segundo la figura que

representa el balance de materia a trabajar

(figura 8). El objetivo de la representación

icónica es verificar la comprensión del

problema; es común encontrar que este sistema

de representación sea utilizado en la resolución

de problemas de balance de materia ya que

forma parte del procedimiento que dominan

los estudiantes.

Figura 8 Sistema de representación icónico (SRI) y

aritmético (SRa).

El sistema de representación algebraico

surge una vez que los estudiantes han extraído

toda la información técnica que les es de

utilidad, como la determinación de índice de

madurez. Esta información les es necesaria

para plantear un sistema de ecuaciones

algebraicas lineales, dando origen al sistema

de representación algebraico.

Lenguaje

técnico

Identificación

de variables

SVRE

Lenguaje

técnico

S

SRI

SRa

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Cuando los estudiantes trabajan en el

sistema de registro algebraico (figura 9)

identifican dos ecuaciones una establecida

para el volumen y la otra para concentración.

Cuando los estudiantes obtienen el resultado

del sistema y lo interpretan en términos del

contexto dan por concluida su actividad. No

ven la necesidad de trabajar en otro registro

como el gráfico, esto se explica porque en el

medio técnico solo se trabaja algebraicamente.

Figura 9 Sistema de representación algebraico (SRA).

Durante el proceso de interpretación de

los resultados se observa nuevamente el uso

del lenguaje verbal, en donde se recurre a los

conocimientos técnicos. Durante este proceso

se observa como los estudiantes le dan sentido

a las matemáticas a través de la resolución de

un problema técnico (figura 10).

Figura 10 Sistema de representación verbal (SRV).

Es importante mencionar que el

sistema de representación analítico-gráfico

(SRG) surge debido a la mediación del

profesor, es decir de forma natural no

aparecería pues los estudiantes en las áreas

técnicas no acostumbran este sistema. Se da

por concluido el proceso de resolución toda

vez que se encuentra el valor de las incógnitas

del sistema de ecuaciones lineales. Sin

embargo, en este caso el SRG se caracterizó

porque los estudiantes partieron de las

ecuaciones lineales y mediante el modelo

matemático y=mx+b (figura 11), obtuvieron

los puntos que permitieron identificar la

representación lineal de cada una de ellas para

localizar el punto de intersección y verificar

visualmente el resultado dado por el punto

coordenado (83.36, 13.63), coincidiendo con

los valores obtenidos algebraicamente.

Figura 11 Sistema de representación analítico-gráfico

(SRG).

Durante el proceso de solución del

problema matemático se observó que los

estudiantes transitaron de un sistema de

representación a otro con cierta facilidad con

lo cual y de acuerdo con Duval (1998)

podemos decir que hubo aprehensión del

conocimiento, es importante destacar que el

sistema de representación verbal está presente

en varios momentos (figura 12) y sirve de

apoyo para la aparición de otra representación.

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Lo anterior se explica porque los

estudiantes con los que se trabajó han sido

usuarios del álgebra como egresados del nivel

de Técnico Superior en Procesos Alimentarios

o Tecnología de Alimentos, por lo que hubo

interés y motivación en la actividad pues según

su experiencia es común que en el sector

productivo se enfrenten a este tipo de

problemas.

Figura 12 Tránsito de sistemas de representación en la

resolución de problemas matemáticos contextualizados.

Fases en la solución del problema

matemático

Durante la puesta en escena de la propuesta del

problema matemático contextualizado y bajo

un planteamiento cognitivo se distinguen seis

fases de resolución (figura 13), mismas que se

consideran específicas del contexto en el cual

actuaron los estudiantes; lo que significa que

pueden variar o no si el contexto cambia. Las

fases se enuncian a continuación.

Lectura del enunciado: La resolución

del problema matemático contextualizado en

el área técnica da inicio con la lectura y

comprensión del enunciado. Se observa que

existe una correlación entre la habilidad

matemática para resolver problemas y la

habilidad para leer y comprender los textos

escritos, lo cual coincide con lo que señala

(Barnett, 1984).

Comprensión del enunciado del

problema: esta etapa se caracterizó porque los

estudiantes leen el problema en voz alta o

balbucenado, cambian algunas palabras por las

propias de su lenguaje personal o técnicas.

Buscan realmente comprender el enunciado y

que es lo que se pide en él. Se observa que

cuando el estudiante comprende el enunciado

entonces puede iniciar el proceso de solución.

En esta etapa se observa que los

estudiantes pueden entender el texto del

problema y representarlo mediante dibujos,

diagramas y convertirlos en datos verbales,

numéricos o físicos del problema. Una vez

leído el problema, es importante el destacar

que los estudiantes intentan hacer un dibujo o

esquema que represente la situación,

centrándose en los datos fundamentales del

problema y tratar de describir con palabras lo

que se pide calcular. De esta forma se fomenta

el paso de la lectura (sistema de representación

verbal) a una operación aritmética o algebraica

(sistema de representación formal). Esta fase

ayuda al estudiante a analizar cuidadosamente

la situación del problema, lo cual genera una

situación positiva en los estudiantes al ver los

posibles logros en el proceso de solución.

Traducción de la información

técnica a lenguaje matemático: Con la

información que se provee en el texto del

problema, en donde hay un predominio de

lenguaje técnico más o menos complejo, el

estudiante realiza consideraciones técnicas y

matemáticas antes de plantear cualquier

modelo matemático. En este caso particular,

un sistema de ecuaciones lineales con dos

incógnitas. Durante esta fase se observa que

los estudiantes establecen relación entre datos

conocidos y desconocidos (identificación de

variables y constantes); sus ideas son

expresadas físicamente sobre el papel. Se

observa que el sistema de representación que

predomina es el asociado con el proceso de

contextualización. Esta fase es

conceptualmente la más importante en el

proceso de solución del problema dado que si

el estudiante no es capaz de entender el

lenguaje técnico y transformarlo, extraer la

información y transformarla a una expresión

matemática que la represente, poco éxito

tendrá en el proceso de solución de problemas.

Operacionalización: se identifica como la

fase en que los estudiantes logran diseñar el

modelo matemático; se observa cómo se aplica

un proceso analítico, en el cual se hace uso de

la aritmética o del álgebra básica para resolver

el problema matemático.

SRV

E SRa SRA SRG

SRV

E

SRV

E

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En esta fase, se puede observar, a través

de las construcciones en papel, si los

estudiantes están o no movilizando un

pensamiento algebraico en la resolución del

problema.

Interpretación: Se obtienen los

resultados que satisfacen al modelo

matemático y el estudiante es capaz de

interpretarlo en términos del contexto.

Asimismo, el estudiante le da sentido a las

matemáticas y puede detectar con cierta

facilidad los posibles errores que lo lleven a

tener un resultado equivocado.

Comprobación: Los estudiantes

recurren a la información del problema para

verificar sus resultados. Solo si se les requiere

hacen uso de una representación gráfica,

utilizándola como mecanismo de

comprobación; contrastando los resultados

algebraicos con los gráficos.

Figura 13 Fases en la solución del problema

matemático contextualizado en el área técnica

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Conclusiones

A partir de los resultados mostrados, se ha

contribuido con el entendimiento de la

construcción del conocimiento del estudiante

ante un concepto matemático derivado de la

vinculación entre dos contextos: matemáticas

y área técnica del campo de acción del

Ingeniero en Procesos Bioalimentarios.

Durante la resolución del problema

matemático contextualizado por el grupo de

enfoque, se propusieron seis sistemas de

representación: numérico, icónica, aritmético,

algebraico, analítico-gráfico y escrito mismos

que son considerados como propios del

contexto, es decir si el contexto cambia es

posible que aparezcan estos sistemas o no.

Situación similar ocurre con las fases que

transitó el grupo de enfoque las cuales se

clasificaron como lectura, comprensión,

traducción, operacionalización, interpretación

y comprobación. Para la resolución de

problemas matemáticos contextualizados se

considera a la comprensión como la fase que

permite el entendimiento del problema en el

sistema de lenguaje verbal (SRVE) dado que si

no se cuenta con los conocimientos técnicos

difícilmente se podrá entender el problema y

plantear un modelo matemático, el resto de las

fases se pueden considerar de menor grado de

dificultad.

Durante la investigación destaca que el

grupo de enfoque no recurre al sistema de

registro analítico-gráfico dado que en el medio

técnico existe un predominio del sistema de

representación algebraico; solo se recurre al

sistema gráfico cuando es por solicitud expresa

del facilitador.

El dominio de los diferentes sistemas

de representación permite la resolución exitosa

del problema contextualizado. Sin embargo, es

preciso investigar la presencia de estos

sistemas de representación y las fases de

resolución en contextos diferentes para un

sistema de ecuaciones algebraicas lineales, lo

que permitirá realizar propuestas didácticas

que garanticen la aprensión y transferencia del

conocimiento.

Finalmente es importante destacar que los

sistemas de representaciones juegan un papel

fundamental en el pensamiento matemático,

favorecen la comprensión de los conceptos

matemáticos vinculados con el área técnica y

estimulan el desarrollo de un pensamiento

flexible y versátil para ser transferido a otras

áreas del conocimiento.

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[Titulo en Times New Roman y Negritas No.14]

Apellidos en Mayusculas -1er Nombre de Autor †, Apellidos en Mayúsculas -2do Nombre de Autor Correo institucional en Times New Roman No.10 y Cursiva

(Indicar Fecha de Envio:Mes,Dia, Año); Aceptado(Indicar Fecha de Aceptación: Uso Exclusivo de ECORFAN)

Resumen

Titulo

Objetivos, metodología

Contribución

(150-200 palabras)

Indicar (3-5) palabras clave en Times New Roman y

Negritas No.11

Abstract

Title

Objectives, methodology

Contribution

(150-200 words)

Keyword

Cita: Apellidos en Mayúsculas -1er Nombre de Autor †, ApellidosenMayusculas -2do Nombre de Autor. Titulo del Paper.

Título de la Revista. 2015, 1-1: 1-11 – [Todo en Times New Roman No.10]


© ECORFAN-Bolivia www.ecorfan.org/bolivia


Introducción

Texto redactado en Times New Roman No.12,

espacio sencillo.

Explicación del tema en general y explicar porque

es importante.

¿Cuál es su valor agregado respecto de las demás

técnicas?

Enfocar claramente cada una de sus

características

Explicar con claridad el problema a solucionar y

la hipótesis central.

Explicación de las secciones del artículo

Desarrollo de Secciones y Apartados del

Artículo con numeración subsecuente

[Título en Times New Roman No.12, espacio

sencillo y Negrita]

Desarrollo de Artículos en Times New Roman

No.12, espacio sencillo.

Inclusión de Gráficos, Figuras y Tablas-

Editables

En el contenido del artículo todo gráfico, tabla y

figura debe ser editable en formatos que permitan

modificar tamaño, tipo y número de letra, a

efectos de edición, estas deberán estar en alta

calidad, no pixeladas y deben ser notables aun

reduciendo la imagen a escala.

[Indicando el título en la parte inferior con Times

New Roman No.10 y Negrita]

Grafico 1 Titulo y Fuente (en cursiva).

No deberán ser imágenes- todo debe ser editable.

Figura 1 Titulo y Fuente (en cursiva).


Tabla 1 Titulo y Fuente (en cursiva).


Cada artículo deberá presentar de manera

separada en 3 Carpetas: a) Figuras, b) Gráficos y

c) Tablas en formato .JPG, indicando el número

en Negrita y el Titulo secuencial.


Para el uso de Ecuaciones, señalar de la

siguiente forma:

Yij = α + ∑ βhXhijrh=1 + uj + eij (1)

Deberán ser editables y con numeración alineada

en el extremo derecho.

Metodología a desarrollar

Dar el significado de las variables en redacción

lineal y es importante la comparación de los

criterios usados

Resultados

Los resultados deberán ser por sección del

artículo.

Anexos

Tablas y fuentes adecuadas.

Agradecimiento

Indicar si fueron financiados por alguna

Institución, Universidad o Empresa.

Conclusiones

Explicar con claridad los resultados obtenidos y

las posiblidades de mejora.

Referencias

Utilizar sistema APA. No deben estar numerados,

tampoco con viñetas, sin embargo

en caso necesario de numerar será porque se hace

referencia o mención en alguna parte del artículo.

Ficha Técnica

Cada artículo deberá presentar un documento

Word (.docx):

Nombre de la Revista

Título del Artículo

Abstract

Keywords

Secciones del Artículo, por ejemplo:

1. Introducción

2. Descripción del método

3. Análisis a partir de la regresión por curva

de demanda

4. Resultados

5. Agradecimiento

6. Conclusiones

7. Referencias

Nombre de Autor (es)

Correo Electrónico de Correspondencia al Autor Referencia

Revista de Aplicación Científica y Técnica

Formato de Originalidad

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Entiendo y acepto que los resultados de la dictaminación son inapelables por lo que deberán firmar

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Científica y Técnica

Aplicación de elemento espectral a la ecuación de onda completa

utilizando fronteras absorbentes

MUÑOZ-GONZALES, Sergio, SALDAÑA-CARRO, Cesar, BECERRA-

DIAZ, Julio y SANCHEZ-GARCIA, Gustavo


“Algoritmo para control de calidad mediante procesamiento de imágenes aplicado a la

industria alimenticia”

LÁRRAGA-ALTAMIRANO, Hugo, PIEDAD-RUBIO, Ana, ZAPATA-GARAY,

Nitgard y ESPINOSA-GUERRA, Omar

“Implantación del prototipo “Sistema Unificado de Análisis de Proyectos” (SUAP), caso

de estudio GISAA”


RUBIO, Ana y DELGADO-MERAZ, Jaime

“Implementación de Conmutador Telefónico Institucional en la UTXJ, Utilizando

Software Libre”

ARROYO, Jorge, GONZALES, Florentino, GASPAR, Beatriz y REYES, Matilde

Universidad Tecnológica de Xicotepec de Juárez

“Implementación de un modelo de desarrollo de software”

GARCÍA, Francisco, ARROYO, Jorge, GASPAR Beatriz y REYERS, Matilde

Universidad Tecnológica de Xicotepec de Juárez

“Las inteligencias múltiples y el rendimiento en matemáticas”

SÁNCHEZ, Bertha Ivonne, JIMÉNEZ, Guadalupe, MONTOYA, Javier y

BARRAZA, Carlos

“Rastreador de personas mayores o personas discapacitadas mentalmente a través de un

desarrollo informático SMS-GPS de comunicación”

MUNGUÍA-BALVANERA, Pablo, GONZÁLEZ-MANCILLA, Mario, LINO-

VARGAS, Abraham y PÉREZ-BARRADA, José Luis

“Sistemas de representación en la solución de problemas matemáticos”

TREJO-TREJO, Elia, CAMARENA-GALLARDO, Patricia, TREJO-TREJO,

Natalia y ZÚÑIGA-MORALES, Jonatan

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Revista de Aplicación Científica y Técnica - ecorfan.org · TREJO-RAMOS, Iván. BsC Revista de Aplicación Científica y Técnica, Volumen 2, Número 3, de Enero a Marzo -2016,