Proyectos

El Internet de las Cosas (IoT) es un paradigma tecnológico emergente, que incide positivamente en la forma en que vivimos y trabajamos. Uno de los desafíos es el desarrollo de software para sistemas IoT, ya que operan en escenarios heterogéneos, distribuidos y dinámicos. Una alternativa es incrementar la autonomía de estos sistemas, dotándoles de auto-consciencia computacional con el apoyo de los modelos en tiempo de ejecución (models@run.time). En etapas previas del proyecto, se obtuvo una innovadora metodología e infraestructura basada en models@run.time para la construcción de sistemas IoT auto-conscientes. Esta etapa del proyecto tiene como propósito ampliar las funcionalidades y mejorar la usabilidad de la infraestructura. Específicamente, se construirán y evaluarán empíricamente: un lenguaje de modelado específico de dominio visual (VDSML) para diseñar las capacidades de auto-consciencia de sistemas IoT; y, un middleware basado en models@run.time para la implementación distribuida de artefactos de software de auto-consciencia colectiva para sistema IoT.

La Comunicación Aumentativa y Alternativa (CAA) es definida como “el desarrollo de tecnología para ayudar a las personas a desarrollar o recuperar la capacidad de comunicarse”, siendo útil para las Personas Adultas Mayores (PAM). Para hacer frente a estos desafíos, se han creado varias soluciones sin usar la tecnología con estrategias de CAA como la comunicación por pictogramas. Por lo tanto, este proyecto busca el análisis y aplicación de diferentes formas de interacción en una herramienta de CAA, basada en pictogramas. Para la evaluación de la solución propuesta, se utilizará la aplicación vincualda a distintas interacciones las PAM del Ecuador, a través de procesos cuasiexperimentales, que provean pistas de las mejores formas de interacción para cada caso.
Además, se incluirán evaluaciones considerando variables fisiológicas dentro de las interacciones para obtener datos concluyentes con respecto al usuario y el uso de la tecnología.

Este proyecto realizará el diseño de un sistema de reconocimiento de espacios de parqueo para la Universidad del Azuay, como primer sitio de pruebas. Se diseñará un sistema de detección visual, mediante el uso de visión artificial y redes neuronales, para determinar dentro de un área dada, los espacios disponibles para ser usados como parqueadero. Primero, se realizará el diseño e implementación del sistema de captura de imágenes; posteriormente, se recopilarán datos del uso de un parqueadero de la Universidad y, mediante un algoritmo supervisado de ciencia de datos, realizar el reconocimiento de los espacios de parqueo. Se busca consolidar este sistema de reconocimiento de espacios de parqueo para que, a futuro, pueda ser aplicado en todos los parqueaderos de la Universidad y extendido a nivel local, además de contribuir con la comunidad científica mediante la publicación y análisis de los resultados obtenidos.

Los juegos serios han tenido una alta acogida pues permiten entrenar o evaluar una o varias habilidades del ser humano, pero en el área de psicología, estos han permitido sustituir algunos instrumentos de evaluación o entrenamiento cognitivo. En una etapa anterior de este proyecto, se ha generado un juego serio para la evaluación de atención de memoria, y se encuentra en desarrollo uno enfocado en la evaluación los déficits semánticos adquiridos, esto basado en juego del test de pirámides y faraones (Howard & Patterson, 1992). Si bien se trabajó en el desarrollo de este último, hace falta la evaluación para los usuarios consumidores. En este contexto, la ciencia de datos puede aportar con modelos de visualización facilitando la evaluación de un dominio cognitivo del jugador a partir de los datos recolectados dentro del juego, todo esto aportaría un juego serio evaluado e integral para análisis de los déficits semánticos.

La contaminación del aire tiene incidencia directa en la salud humana y en el medio ambiente, por lo que los gestores ambientales buscan mecanismos de apoyo en el monitoreo, prevención y mitigación de concentraciones peligrosas. Proyectos anteriores se enfocaron en el tratamiento de contaminantes, variables meteorológicas y sus relaciones; sin embargo, no se consideraban transiciones progresivas entre escalas o el manejo de términos lingüísticos, por lo que la lógica difusa surge como una alternativa de análisis. El presente proyecto busca explorar y aplicar varias técnicas de lógica difusa, con diferentes niveles de complejidad, para proporcionar información que contribuya a la toma de decisiones. Complementa los estudios desarrollados por el IERSE, brindando una alternativa de cálculo de los distintos indicadores ambientales y facilitando la relación de opiniones entre los expertos en gestión ambiental y los resultados de la aplicación de la inteligencia artificial, en contribuciones para la ingeniería de conocimiento.

El Servicio Integrado de Seguridad ECU 911 gestionan la atención de incidentes y emergencias registradas en todo el territorio ecuatoriano. Es imperativo la adecuada asistencia a los operadores de la institución para mantener un servicio de calidad permanente a los alertantes. Se han desarrollado varios productos en cuanto a recomendadores así como mejoras en los transcriptores conversacionales. El objetivo fundamental de esta fase del proyecto es procesar la información de los textos transcritos y enriquecerlos a través de modelos pre-entrenados como BERT o GPT; esto, permitirá la optimización de operaciones de Procesamiento de Lenguaje Natural (NLP) relacionados a la generación de conocimiento lingüístico. Se aplicarán métodos y técnicas para encontrar el modelo de lenguaje más adecuado a los textos transcritos. El proyecto considera los últimos avances en inteligencia artificial en cuanto a redes neuronales pre-entrenadas.

Los juegos serios son aquellas aplicaciones de software que tienen un objetivo educativo explícito y que han sido pensados y diseñados a fondo como un instrumento o herramienta de aprendizaje que permiten al usuario experimentar situaciones similares a la vida real; aprender de sus errores a través de la retroalimentación inmediata y adquirir experiencia sin poner en riesgo su seguridad e integridad física.(Sandí Delgado and Bazan). Estos juegos se han desarrollado en diversos ámbitos entre los que están los negocios, la industria, la comercialización, la salud, el gobierno (entrenamiento militar), entre otros. Por ejemplo, se han desarrollado juegos para el entrenamiento cognitivo en seres humanos, donde la atención y memoria son ejes fundamentales para el desarrollo durante de las diversas etapas del ciclo de vida humano. En este contexto, la Universidad de Cuenca ha desarrollado como parte de sus líneas de investigación una serie de juegos en el ámbito de la atención y la memoria. Dichas aplicaciones, al momento de su ejecución recopilan los datos del test/evaluación en sí, los datos del usuario (información personal) e información relacionada al tiempo de juego, precisión de aciertos y cantidad de veces que se ha ejecutado la aplicación, información que es almacenada en una base de datos. Con el fin de analizar y extraer información de este conjunto de datos. La presente propuesta se centra en la aplicación de técnicas de minería de datos para buscar patrones relacionados con las variables personales de los jugadores y los resultados obtenidos en cada juego. Como resultado se espera el desarrollo de productos tecnológicos que visualicen los patrones encontrados en los resultados de las aplicaciones de estos juegos serios, basado en conceptos y técnicas de la minería de datos e inteligencia artificial.

La contaminación del aire tiene incidencia directa en la salud humana y en el medio ambiente. Por esto, tanto gestores ambientales como planeadores urbanos buscan mecanismos de apoyo en la prevención y mitigación de impactos. 

En ese contexto, el conocimiento sobre relaciones entre contaminantes, así como, asociaciones entre contaminantes y variables meteorológicas en una determinada urbe son necesarios para una adecuada evaluación de la calidad del aire. Proyectos previos al presente, centraron sus esfuerzos en la captura, tratamiento de contaminantes, así como, en el análisis de relaciones entre contaminantes y variables meteorológicas, la visualización gráfica de la agrupación y correlación entre variables, todo esto facilita la toma de decisiones a los gestores ambientales y planeadores urbanos.

A fin de dar continuidad a los trabajos ejecutados y aprovechar los resultados obtenidos, este proyecto busca desarrollar un sistema recomendador con el cuál, a partir de los niveles o índices de contaminación, se pueda proveer emitir información que contribuya en la toma de decisiones respecto al impacto sobre la salud al momento de realizar diferentes actividades como por ejemplo: recomendar el mejor momento de día para ejercitarse al aire libre, tiempos máximos de exposición a la radiación ultravioleta, así como en la planeación urbana al momento de ejecutar una ingeniería de tráfico que disminuya los niveles de contaminación por aglomeración de vehículos, entre otras varias recomendaciones que  pueden generarse en bien de la salud humana y el impacto ambiental.

También, a partir de los resultados de experimentación, se busca aportar con conocimiento a la comunidad científica tanto en el área de computación como en gestión ambiental.

La visualización de datos permite representar datos y transmitir el significado profundo de los resultados analíticos. Un método de visualización efectivo e interactivo incluye la integración, unificación y estandarización de datos provenientes de diferentes fuentes, lo que permite a los usuarios modificar directamente el estilo y la presentación de los resultados, con el fin de crear acceso visual de grandes volúmenes de datos en piezas simples. En este contexto, las metodologías de visualización de datos aplicados a contaminantes atmosféricos y variables meteorológicas que han sido previamente analizadas y procesadas, representan un mecanismo de apoyo para gestores ambientales, planeadores urbanos u otros. Encontrar una adecuada presentación de variables tan complejas y de gran cantidad, permiten una completa evaluación de la calidad del aire. Por ello, en este proyecto se busca ayudar en la visualización factible y simple del conocimiento extraído en procesos y análisis previos de las variables de contaminantes atmosféricos y variables meteorológicas, y apoyar a una toma de decisiones más eficiente a través de gráficas, software u otros mecanismos de visualización de datos. Para la evaluación de la propuesta se planea la experimentación con un conjunto de datos reales de la ciudad de Cuenca, los mismos que han sido utilizados en proyectos previos. Como resultado esperado, se busca: i) proporcionar una metodología de visualización para los diferentes análisis y ii) procesar dichos datos y aportar con conocimiento a la comunidad científica, tanto en el área de computación como en gestión ambiental.

La contaminación del aire tiene incidencia directa en la salud humana y en el medio ambiente. Por esto, tanto gestores ambientales como planeadores urbanos buscan mecanismos de apoyo en la prevención y mitigación de impactos.  Niveles de concentración de contaminantes del aire son constantemente monitoreados. Sin embargo, la información obtenida de dicho monitoreo no es suficiente para una completa evaluación de la calidad del aire. En ese contexto, el conocimiento sobre relaciones entre contaminantes, así como, asociaciones entre contaminantes y variables meteorológicas en una determinada urbe son necesarios para una adecuada evaluación de la calidad del aire. Proyectos previos al presente, centraron sus esfuerzos en la captura, tratamiento y visualización de contaminantes, así como, en el análisis de relaciones entre contaminantes. A fin de dar continuidad a dichos proyectos, el presente se centra en el análisis de asociaciones entre contaminantes del aire y variables meteorológicas. Este proyecto busca ayudar a descubrir el conocimiento útil para apoyar la toma de decisión de gestores ambientales y planeadores urbanos. Para la evaluación de la propuesta se planea una experimentación con un conjunto de datos reales de la ciudad de Cuenca. Como resultados esperados se busca proporcionar una metodología que apoye el descubrimiento del conocimiento antes mencionado. También, a partir de los resultados de experimentación se busca aportar con conocimiento a la comunidad científica tanto en el área de computación como en gestión ambiental.

Centros de Comando y Control (C2) gestionan la atención de incidentes y emergencias en una determinada comunidad. El registro de incidentes es una actividad operacional de alta importancia en la atención de incidentes puesto que dicha información es direccionada a gestores del incidente, despachadores de recursos, y evaluadores de calidad de procesos. En ese contexto, C2 que operan sistemas de registro manual de incidentes enfrentan desafíos relacionados a la calidad de sus registros, pues estos pueden estar incompletos o con errores de digitalización, redacción, o interpretación. Consecuentemente C2 con estas características pierden información valiosa para la atención del incidente. El presente proyecto busca abordar la problemática relacionada a la pérdida de información. Así, se propone una metodología de registro de alertas de incidentes en estaciones de Comando y Control. Esta metodología proporcionará un conjunto de técnicas y procedimientos que lleven a reducir la pérdida de información en el registro de alertas.  Para la evaluación de la propuesta se planea una experimentación en un ambiente real en el ECU 911 de la ciudad de Cuenca. Como resultados se espera el desarrollo de productos que apoyen el registro de alertas de incidentes en estaciones de Comando y Control. Dichos productos son la metodología de registro de alertas de incidentes, así como soluciones implícitas en la metodología.

Los Centros de Comando y Control (C2), como el Servicio Integrado de Seguridad ECU 911, gestionan la atención de incidentes y emergencias. El registro de incidentes es una actividad operacional importante en la atención de emergencias, puesto que la información receptada es direccionada a departamentos internos y externos (gestores del incidente, despachadores de recursos, y evaluadores de calidad de procesos) para su solicitud. Trabajos anteriores centraron sus esfuerzos en el tratamiento de las llamadas generadas en los Centros de Comando y Control (ECU 911), en la extracción de información (direcciones y referencias de lugar) y en la clasificación de llamadas con base al nivel de prioridad. A fin de dar continuidad a dichos estudios, la presente propuesta, se centra en el análisis semántico y significado léxico del texto extraído de las conversaciones entre el operador y el alertante de una emergencia.  Este proyecto busca ayudar a los C2 en desafíos relacionados a la calidad de sus registros, dado que estos pueden estar incompletos o con errores de digitalización, redacción, o interpretación. Para la evaluación de la propuesta se planea una experimentación que utilizará un conjunto de datos generados desde llamadas transcritas registradas por el ECU 911 de la ciudad de Cuenca. Como resultado se espera el desarrollo de productos tecnológicos que apoyen el registro de alertas de incidentes en estaciones de Comando y Control, basado en conceptos y técnicas de la minería de textos

Los Centros de Comando y Control (C2), como el Servicio Integrado de Seguridad ECU 911, gestionan la atención de incidentes y emergencias. El registro de incidentes es una actividad operacional importante en la atención de emergencias, puesto que la información receptada es direccionada a departamentos internos y externos (gestores del incidente, despachadores de recursos, y evaluadores de calidad de procesos) para su solicitud. Trabajos anteriores centraron sus esfuerzos en el tratamiento de las llamadas generadas en los Centros de Comando y Control (ECU 911), en la extracción de información (direcciones y referencias de lugar) y en la clasificación de llamadas con base al nivel de prioridad. A fin de dar continuidad a los estudios previos realizados en los que se llevaron a cabo análisis semántico y significado léxico del texto extraído de las llamadas, así como la clasificación de palabras por su relevancia; la presente propuesta se centra en el desarrollo de un sistema de recomendación o recomendador que asista al operador para una adecuada toma de decisiones. Esta fase busca ayudar a los C2 mediante una aplicación que les permita identificar el tipo o nivel de la alerta (código rojo, tomate, amarillo y verde), identificar casos similares atendidos en el pasado, identificar también los recursos necesarios o entidades a las que debería derivarse la llamada si su nivel lo amerita (Bomberos, Policía Nacional, Ministerio de Salud, etc.) y, por último, clasificar la emergencia buscando similitudes con emergencias previas. Para la evaluación de la propuesta se planea una experimentación que utilizará un conjunto de datos generados desde llamadas transcritas registradas por el ECU 911 de la ciudad de Cuenca. Como resultado se espera el desarrollo de productos tecnológicos que incorpore un recomendador en estaciones de Comando y Control, basado en conceptos y técnicas de la minería de textos e inteligencia artificial. 

Hoy en día, la comunicación a través del uso de dispositivos tecnológicos se ha masificado, y gracias a ella, se ha podido cumplir con los desafíos laborales, educativos, sociales, lúdicos, entre otros; ocasionando también que los usuarios pasen largas horas frente a estos dispositivos. Por otra parte, debido al confinamiento, los niños, niñas y adolescentes (NNA) realizan muchas actividades frente a dispositivos tecnológicos, entre ellas, la socialización, aprendizaje, entretenimiento. Es algo común que, en la presencialidad, muchos NNA, sufren acoso dentro de las aulas y espacios comunitarios; dichas acciones han pasado también a las redes y los espacios cibernéticos. Esto ha afectado a su salud física y mental, generando episodios de ansiedad y sufrimiento, con un impacto negativo para su salud mental. Por esto, se ha hecho evidente que la educación, responsabilidad y empatía entre pares necesite promoverse favorablemente. Una de las maneras en las cuales se puedan introducir prácticas positivas, es a través del consumo de cápsulas de aprendizaje con contenidos apropiados para los NNA, y por extensión para las personas que los rodean. Este tipo de educación, muy distinta a la tradicional, ya que no necesita que la persona se disponga a interiorizarla y a solicitarla, por el contrario, llega a todo el público a medida que se consumen los recursos gratuitos (p. ej., Facebook, Instagram, TikTok, juegos en línea, YouTube, etc.) puede constituir un mecanismo alternativo para educar a la población y mejorar e impulsar una vida armónica, empática y responsable, que permita a los NNA a crecer, respetando sus derechos y siendo responsables de sus obligaciones y acciones hacia las otras personas.

De ahí, este proyecto propone, la creación de una metodología para la implementación y despliegue de cápsulas de aprendizaje, con la finalidad de educar y llegar a un gran número de personas, según las aplicaciones que los usuarios finales consuman. Cabe destacar que este tipo de soluciones, en un futuro, no solamente educarán a las personas en temas relacionados con el aquí propuesto, sino que puede ser aplicado a una diversidad de contenidos útiles para la sociedad. Además, esta solución no sólo permitirá el despliegue, sino también, la creación de las cápsulas enfocadas a los NNA, su sistema familiar y el sistema educativo en general, para lo cual se hará uso de los servicios proporcionados por CEDIA. El problema a ser abordado contendrá un fuerte componente educativo y tecnológico, en donde se incluirán metodologías y técnicas de educación virtual, ingeniería del software, ciencia de datos y psicología. Finalmente, la solución será evaluada haciendo uso de modelos de aceptación tecnológica por parte de expertos del dominio y personas que conforman el sistema educativo.

El comercio exterior implica la compra-venta de bienes entre residentes de un país y no residentes. Los datos presentan regularmente un comportamiento sumamente volátil, no solo a nivel de valores totales sino también de los valores de las partidas arancelarias en las cuales se clasifican los distintos productos. En el año 2019, mediante las prácticas realizadas por ocho alumnos de la Escuela de Economía de la Universidad del Azuay, que durante ese ciclo tomaban la materia de Economía Internacional se realizó un levantamiento de los datos de exportaciones e importaciones del Ecuador frente a todos los países del mundo. Siendo el Banco Central del Ecuador (BCE) la principal fuente de datos.

En este caso, la minería de datos y la visualización de grandes volúmenes de datos (también conocido como “Big Data”) pueden cumplir una función preponderante en el análisis e interpretación de los datos recolectados del BCE, por lo que pueden incursionar hacia la generación de nuevo conocimiento. El objetivo de este proyecto consiste en analizar los datos para determinar los patrones de comportamiento del comercio exterior del Ecuador mediante la aplicación de técnicas de minería de datos para encontrar los patrones dentro del conjunto de datos. En la primera etapa de este proyecto se construye modelos de visualización de los datos a través de herramientas especializadas como Tableau, con la finalidad de encontrar patrones de tipo descriptivo y predictivo. De esta manera, se llega a determinar que técnicas de minería de datos se adecuan a los modelos para recolectar la mayor cantidad de información de los datos suministrados.

La contaminación del aire tiene incidencia directa en la salud humana y en el medio ambiente. Por esto, gestores ambientales buscan mecanismos de apoyo en el monitoreo, prevención y mitigación de concentraciones peligrosas. En ese contexto, el conocimiento sobre relaciones entre contaminantes y variables meteorológicas en una determinada urbe son necesarios para una adecuada evaluación de la calidad del aire. Proyectos previos al presente, se enfocaron en la captura, tratamiento de contaminantes, recomendadores, así como, en el análisis de relaciones entre contaminantes y variables meteorológicas. Basado en esto, la visualización gráfica y la lógica difusa misma que permite trabajar con valores y términos lingüísticos, obtienen su relevancia en la toma de decisiones de los gestores ambientales. A fin de dar continuidad a los trabajos ejecutados y aprovechar los resultados obtenidos, este proyecto busca desarrollar un modelo de visualización descriptiva y predictiva de fácil interpretación sobre los niveles o índices de contaminación, con la finalidad de proveer información que contribuya en la mejor toma de decisiones. A partir de los resultados de experimentación, se busca comparar las relaciones encontradas mediante la aplicación de lógica difusa correspondiente a los niveles tolerables expuestos por organismos de control ambiental como la agencia de protección ambiental (EPA). El propósito que se persigue es relacionar la opinión de los expertos en gestión ambiental y los resultados de la aplicación de la inteligencia artificial en contribuciones teóricas y prácticas para la ingeniería de conocimiento.

Los Centros de Comando y Control, como el Servicio Integrado de Seguridad ECU 911, gestionan la atención de incidentes y emergencias registradas en todo el territorio ecuatoriano. El registro de incidentes es una actividad operacional importante en la atención de emergencias, puesto que la información receptada es direccionada a departamentos internos y externos (gestores del incidente, despachadores de recursos, y evaluadores de calidad de procesos) para su solicitud. En etapas previas se dio a conocer la importancia en el tratamiento de los datos generados a nivel de minería de texto referentes a los textos transcritos de las llamadas generadas en el ECU 911, con la finalidad de extraer información importante. Dando continuidad a los estudios previos, se generaron vario productos en cuanto a los recomendadores para los diferentes entes operativos que reciben las llamadas de emergencia. Por tal motivo, se identificó que es de extremada relevancia que las llamadas de emergencia almacenadas en archivos de audio sean transcritas en texto con una eficiencia óptima y así evaluar las diferentes situaciones de emergencia que se puedan presentar para llegar a tomar una decisión adecuada. El objetivo primordial en esta etapa del proyecto estará enfocada en procesar los audios a alcanzar un nivel de exactitud suficiente al transcribirlos para posteriormente darles un tratamiento efectivo de los textos. Para lograrlo, es necesario aplicar diferentes técnicas de conversión de audio a texto y validarlos con modelos computacionales. Estos modelos para el tratamiento de texto cumplen un papel preponderante en los asistentes virtuales basados en recomendadores. Por esta razón, es importante experimentar con modelos de redes neuronales que han tenido éxito en proceso de traducción entre idiomas o recomendadores de caso similares. El proyecto considera estos avances en inteligencia artificial y propone la experimentación de las técnicas de como word embedding.

En el campo de los juegos serios, están aquellos diseñados para la estimulación cognitiva.  Estudios han demostrado que estos juegos tienen efectos positivos sobre la motivación y el mantenimiento de la atención de los jugadores, el aprendizaje y la estimulación de las funciones cognitivas como la atención visual, las funciones ejecutivas y la memoria (Benmakrelouf et al., 2015).

En este contexto, la Universidad del Azuay y la Universidad de Cuenca han desarrollado juegos serios orientados a la atención y memoria cognitiva, viéndose la necesidad de recopilar variables demográficas, a más de las propias del juego, para generar modelos y aplicar técnicas de la ciencia de datos que brinden resultados que aporten a la sociedad. La propuesta además incorpora el uso del dispositivo de seguimiento ocular (eye tracker) en un juego serio, para registrar la posición de la mirada durante toda la sesión del juego y posteriormente analizar la información que genere. Dentro de la ciencia de datos encontramos tanto algoritmos supervisados como no supervisados, por lo que este proyecto se enfocará en la aplicación de diferentes algoritmos con el fin de obtener una visualización adecuada de los resultados, así como métricas de rendimiento de cada uno. Como resultado se espera el desarrollo de un producto tecnológico (juego serio con eye tracker) y el reporte de resultados de los diferentes algoritmos implementados con sus respectivas métricas, basado en conceptos y técnicas de la ciencia de datos.

El paradigma del software libre (OSS, por sus siglas en inglés, Open Source Software), ha revolucionado la forma en que se usa, comercializa y distribuye el software.  Debido a su importancia estratégica, en los últimos años, las administraciones públicas han definido planes para el impulso y fortalecimiento de las Tecnologías de la Información y Comunicaciones (TIC) basadas en el uso de OSS. Estas estrategias han tenido reconocidos beneficios y amplia repercusión social, dado el paradigma abierto y colaborativo del fenómeno OSS que permite el uso y difusión de las TIC en todos los niveles sociales.  Ejemplos de países que han adoptado este tipo de estrategias son:  Alemania, Argentina, Brasil, Cuba, Chile, China, España, Francia, México, Noruega, República Dominicana y Venezuela, entre otros.