Iniciativa 3D en la escuela

Los últimos avances tecnológicos están transformando muchos ámbitos de la sociedad y su impronta tiene un especial eco dentro del marco del conocimiento y la educación, convirtiéndose en uno de los requerimientos básicos para el desarrollo de los procesos de enseñanza y aprendizaje. La incorporación de la impresión 3D al aula pone al alcance de los alumnos las mismas tecnologías de vanguardia que encontrarán a lo largo de su vida. Es un puente a los desafíos del mañana. Las impresoras 3D en las aulas mejoran la capacidad de resolver problemas y estimulan la creatividad de los estudiantes En esta línea de trabajo se pretende aplicar y estudiar los resultados de la utilización de esta tecnología en el ámbito de la educación como una herramienta de apoyo al proceso de enseñanza-aprendizaje.Eje: Tecnología Informática Aplicada en Educación.Red de Universidades con Carreras en Informática (RedUNCI

Cooperative strategies for the detection and localization of odorants with robots and artificial noses

En este trabajo de investigación se aborda el diseño de una plataforma robótica orientada a la implementación de estrategias de búsqueda cooperativa bioinspiradas. En particular, tanto el proceso de diseño de la parte electrónica como hardware se han enfocado hacia la validación en entornos reales de algoritmos capaces de afrontar problemas de búsqueda con incertidumbre, como lo es la búsqueda de fuentes de olor que presentan variación espacial y temporal. Este tipo de problemas pueden ser resueltos de forma más eficiente con el empleo de enjambres con una cantidad razonable de robots, y por tanto la plataforma ha sido desarrollada utilizando componentes de bajo coste. Esto ha sido posible por la combinación de elementos estandarizados -como la placa controladora Arduino y otros sensores integrados- con piezas que pueden ser fabricadas mediante una impresora 3D atendiendo a la filosofía del hardware libre (open-source). Entre los requisitos de diseño se encuentran además la eficiencia energética -para maximizar el tiempo de funcionamiento de los robots-, su capacidad de posicionamiento en el entorno de búsqueda, y la integración multisensorial -con la inclusión de una nariz electrónica, sensores de luminosidad, distancia, humedad y temperatura, así como una brújula digital-. También se aborda el uso de una estrategia de comunicación adecuada basada en ZigBee. El sistema desarrollado, denominado GNBot, se ha validado tanto en los aspectos de eficiencia energética como en sus capacidades combinadas de posicionamiento espacial y de detección de fuentes de olor basadas en disoluciones de etanol. La plataforma presentada -formada por el GNBot, su placa electrónica GNBoard y la capa de abstracción software realizada en Python- simplificará por tanto el proceso de implementación y evaluación de diversas estrategias de detección, búsqueda y monitorización de odorantes, con la estandarización de enjambres de robots provistos de narices artificiales y otros sensores multimodales.This research work addresses the design of a robotic platform oriented towards the implementation of bio-inspired cooperative search strategies. In particular, the design processes of both the electronics and hardware have been focused towards the real-world validation of algorithms that are capable of tackling search problems that have uncertainty, such as the search of odor sources that have spatio-temporal variability. These kind of problems can be solved more efficiently with the use of swarms formed by a considerable amount of robots, and thus the proposed platform makes use of low cost components. This has been possible with the combination of standardized elements -as the Arduino controller board and other integrated sensors- with custom parts that can be manufactured with a 3D printer attending to the open-source hardware philosophy. Among the design requirements is the energy efficiency -in order to maximize the working range of the robots-, their positioning capability within the search environment, and multiple sensor integration -with the incorporation of an artificial nose, luminosity, distance, humidity and temperature sensors, as well as an electronic compass-. Another subject that is tackled is the use of an efficient wireless communication strategy based on ZigBee. The developed system, named GNBot, has also been validated in the aspects of energy efficiency and for its combined capabilities for autonomous spatial positioning and detection of ethanol-based odor sources. The presented platform -formed by the GNBot, the GNBoard electronics and the abstraction layer built in Python- will thus simplify the processes of implementation and evaluation of various strategies for the detection, search and monitoring of odorants with conveniently standardized robot swarms provided with artificial noses and other multimodal sensors

Control remoto de un robot imprimible de exteriores

Este proyecto forma parte de una serie de proyectos que comienzan con la idea de crear pequeños robots móviles cuyas piezas puedan ser impresas con la impresora 3D MakerBot Thing-O-Matic del departamento de Sistemas y Automática de la Universidad Carlos III de Madrid. El objetivo fundamental de la tesis es lograr que el robot móvil imprimible F-Track pueda ser controlado remotamente mediante el empleo de un gamepad. En base a ese objetivo principal, se proponen los siguientes objetivos parciales: - Dotar al robot móvil de los medios necesarios para que pueda llevar a cabo todos los movimientos para los que fue diseñado. Es decir, la estructura y diseño del robot es dada, pero carece de la electrónica y actuadores los cual deberán ser añadidos y configurados - Proporcionar al robot móvil los medios necesarios para que pueda ser teleoperado. El robot carece de cualquier sistema de control, por lo que habrá que dotarle de alguna placa microcontroladora que gestione los movimientos de los actuadores y permita comunicarse con un PC. - Diseñar, desarrollar y evaluar una aplicación capaz de teleoperar el robot móvil mediante el empleo de un gamepad. - Diseñar de tal manera la aplicación objetivo de la tesis, que permita fácilmente teleoperar robots móviles basados en la misma arquitectura de control, sin la necesidad de diseñar una nueva aplicación específica para cada nueva máquina. Es decir, la aplicación desarrollada a lo largo de este documento, debe poder ser reutilizada para otros robots móviles imprimibles tales como el Orugator, gracias al desarrollo del software mediante el empleo de modulos de programación RDK.Ingeniería Industria

Where and how 3D printing is used in teaching and education

The emergence of additive manufacturing and 3D printing technologies is introducing industrial skills deficits and opportunities for new teaching practices in a range of subjects and educational settings. In response, research investigating these practices is emerging across a wide range of education disciplines, but often without reference to studies in other disciplines. Responding to this problem, this article synthesizes these dispersed bodies of research to provide a state‐of‐the‐art literature review of where and how 3D printing is being used in the education system. Through investigating the application of 3D printing in schools, universities, libraries and special education settings, six use categories are identified and described: (1) to teach students about 3D printing; (2) to teach educators about 3D printing; (3) as a support technology during teaching; (4) to produce artefacts that aid learning; (5) to create assistive technologies; and (6) to support outreach activities. Although evidence can be found of 3D printing‐based teaching practices in each of these six categories, implementation remains immature, and recommendations are made for future research and education policy.This work was supported by the Engineering and Physical Sciences Research Council [number EP/K039598/1]

All-Women Initiatives in Art and Technology 1986-2020. Atenea: Mentoring and Networking Project in Steam

[ES] La presente tesis doctoral es una exploración sobre las iniciativas auto-organizadas de mujeres que han surgido en la intersección del arte y la tecnología a nivel internacional. Estas iniciativas comunitarias han ido apareciendo en lugares donde existe una escena de arte y nuevos medios, la cual es generalmente de dominación masculina y baja en diversidad. Este trabajo de investigación es un mapeo de este fenómeno tecno-social y artístico, tratando de identificar las primeras prácticas. A través de entrevistas, encuestas y métodos de investigación etnográfica, esta tesis aspira a comprender el contexto que ha dado lugar a semejantes iniciativas a lo largo de tres décadas y media, examinando las diferentes tipologías por los formatos, extensión, espacio y estructura que éstas han adoptado para afrontar la situación de las mujeres en estas áreas. Existe un vació de referencias sobre formas organizativas y de comisariado en las áreas de arte y tecnología. Además, la literatura general señala las subculturas digitales de los noventa, tales como el ciberfeminismo y el movimiento DIY, como los primeros y principales referentes para las alianzas de mujeres y el activismo translocal en la era digital. Sin embargo, las estrategias de colaboración y segregación en áreas de arte y tecnología no han sido analizadas desde los estudios feministas desde una perspectiva histórica en profundidad. Por lo tanto, esta tesis establece la relación entre dichas iniciativas con la historia de los grupos de mujeres artistas y espacios de arte alternativos, la historia de las mujeres en el arte de nuevos medios y la cultura de redes. Las nuevas tecnologías de la información y comunicación han permitido nuevas formas de comunicación y conectividad transfronterizas; sin embargo, este trabajo investiga en qué medida estas iniciativas dependen de las TIC para el establecimiento de su comunidad, comparado con los formatos analógicos. Con los resultados, esta tesis aspira a convertirse en una fuente de referencias que enriquezca la escasa bibliografía de la temática, proporcionando una lista de formas organizativas y de comisariado, así como las practicas más tempranas nunca publicadas, y en conjunto contribuir a la historiografía actual sobre mujeres. Por último, a la vez que se comenta la situación actual de las mujeres en las áreas de arte y tecnología, este trabajo presenta Atenea, un proyecto de mentorización y networking para mujeres en las artes y carreras STEM. Atenea está compuesto de un programa de actividades con diferentes actividades organizativas y de comisariado, así como una plataforma de networking. Adicionalmente, el proyecto tiene un programa enfocado en transmitir conocimientos STEM a niñas a través de prácticas artísticas con tecnología de la mano de mujeres artistas nacionales como mentoras.[CAT] La present tesi doctoral és una exploració sobre les iniciatives autoorganitzades de dones que han sorgit en la intersecció de l'art i la tecnologia a nivell internacional. Aquestes iniciatives comunitàries han anat apareixent en llocs on hi ha una escena d'art i nous mitjans, la qual és generalment de dominació masculina i baixa en diversitat. Aquest treball de recerca és un mapeig d'aquest fenomen tecno-social i artístic, tractant d'identificar les primeres pràctiques. A través d'entrevistes, enquestes i mètodes d'investigació etnogràfica, aquesta tesi aspira a comprendre el context que ha donat lloc a semblants iniciatives al llarg de tres dècades i mig, examinant les diferents tipologies pels formats, extensió, espai i estructura que aquestes han adoptat per afrontar la situació de les dones en aquestes àrees. Hi ha un buit de referències sobre formes organitzatives i de comissariat en les àrees d'art i tecnologia. A més, la literatura general assenyala les subcultures digitals dels noranta, com ara el ciberfeminisme i el moviment DIY, com els primers i principals referents per a les aliances de dones i l'activisme translocal en l'era digital. No obstant això, les estratègies de col·laboració i segregació en àrees d'art i tecnologia no han estat analitzades des dels estudis feministes des d'una perspectiva històrica en profunditat. Per tant, aquesta tesi estableix la relació entre aquestes iniciatives amb la història dels grups de dones artistes i espais d'art alternatius, la història de les dones en l'art de nous mitjans i la cultura de xarxes. Les noves tecnologies de la informació i comunicació han permès noves formes de comunicació i connectivitat transfrontereres; però, aquest treball investiga en quina mesura aquestes iniciatives depenen de les TIC per a l'establiment de la seva comunitat, comparat amb els formats analògics. Amb els resultats, aquesta tesi aspira a convertir-se en una font de referències que enriqueixi l'escassa bibliografia de la temàtica, proporcionant una llista de formes organitzatives i de comissariat, així com les pràctiques més primerenques mai publicades, i en conjunt contribuir a la historiografia actual sobre dones. Finalment, alhora que es comenta la situació actual de les dones en les àrees d'art i tecnologia, aquest treball presenta Atenea, un projecte de mentorització i networking per a dones en les arts i carreres STEM. Atenea està compost d'un programmea d'activitats amb diferents activitats organitzatives i de comissariat, així com una plataforma de networking. Addicionalment, el projecte té un programmea enfocat a transmetre coneixements STEM a nenes a través de pràctiques artístiques amb tecnologia de la mà de dones artistes nacionals com mentores.[EN] This dissertation explores a series of all-women self-organised initiatives that have emerged at the intersection of art and technology internationally. These grassroot initiatives have continued to appear in places where there is a new media arts scene, generally male-dominated and low in diversity. This research work is a mapping of this techno-social and artistic phenomenon, attempting to identify its earliest practices. Through interviews, surveys and ethnographic research, this thesis seeks to comprehend the context that has given rise to such initiatives over three decades and half, examining the different typologies by formats, extension, space and structure that they have adopted to address the situation of women in these fields. There is a void of references on all-women curatorial and organisational forms in art and technology. Moreover, general literature points at digital subcultures of the 1990s such as cyberfeminism and DIY movement as first referents for women's alliance and translocal activism in the digital age. However, collaboration and segregation strategies in new media arts have not been discussed in feminist scholarship from a deeper historical perspective. Therefore, this dissertation elaborates the linkage of such initiatives to early history of all-women art groups and alternative art spaces, history of women in new media arts and to network cultures. New information and communication technologies have enabled new forms of communication and connectivity cross-borders; however, this work investigates in which measure these initiatives are dependent upon ICT for the establishment of a community, compared to analog formats. With the results, this dissertation aims to become a source of references that enriches the scarce bibliography on the topic, providing a list of curatorial and organisational forms with the earliest and unpublished practices that altogether contribute to current women's historiography. Lastly, while discussing the current situation of women in art and technology fields, this works presents Atenea, a mentoring and networking platform for women in Arts and STEM careers. Atenea is comprised of a programme having different organizational, curatorial and networking activities. Additionally, the platform has a project focused on teaching STEM skills to girls through new media arts with female artists as mentors. Keywords: All-women, self-organised, initiatives, new media arts, digital arts, electronic arts, art, technology, activism, mapping, alternative art spaces, collaboration, segregation, ICT, digital age, virtual, community, network cultures, feminism, cyberfeminism, Atenea, STEM, STEAM, girls, organisational, curatorial, networking platform, mentoring,Robles Mateo, E. (2020). All-Women Initiatives in Art and Technology 1986-2020. Atenea: Mentoring and Networking Project in Steam [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/159248TESI

Interactive and active learning in social robots

Mención Internacional en el título de doctorThe aim of this thesis is to study how social robots should interact with people when these people are teaching them new concepts. This objective is motivated by the need of having robots operating in real, unstructured environments where they have to cooperate or to socialize with humans. From a robot’s point of view, people have the –almost obsessive– tendency to be unpredictable. This unpredictability makes the job of programming the robot’s social behaviours a daunting task, especially if the robot’s programmer has to take into account all the possible situations that the robot may encounter during its life cycle. A common solution to this problem is to let the robot to learn continuously from its environment and from the people it interacts with. Our inspiration comes from the way children learn from their teachers, parents, or from other people. Generally, they ask for the concepts they do not understand (e.g. unknown objects, places, etc.) to adults. Our approach is to mix techniques from Supervised Machine Learning and Human Robot Interaction to enable a natural, interactive learning where the robot plays the role of a child asking to a human teacher. To achieve this, we study and apply techniques from Active Learning literature to enable the robot to decide which questions are more appropriate to ask and when its better to ask them. We apply these techniques in two different areas, human pose detection and object recognition, to enable the robot to detect the situations in which it needs to expand its knowledge so it can ask for it to its human partner.El objetivo de esta tesis es estudiar como los robots sociales deben interaccionar con personas que les están enseñando nuevos conceptos. Este objetivo viene motivado por la necesidad de disponer de robots capaces de operar en entornos reales y desestructurados en los cuales tienen que cooperar o convivir con humanos. Desde el punto de vista de un robot, los seres humanos tenemos la tendencia, casi obsesiva, de ser impredecibles. Esto supone una seria dificultad para los ingenieros encargados de desarrollar sus comportamientos sociales, ya que es muy costoso tener en cuenta todas las posibles situaciones en las que el robot se puede encontrar durante su ciclo de vida. Una solución a este problema es permitir que el robot aprenda por sí mismo tanto de su entorno como de las personas con las que interacciona. Esta idea se inspira en cómo los niños aprenden de sus profesores, padres o de otras personas. Generalmente, ellos preguntan a los adultos por aquellas cosas que no entienden o no conocen: objetos desconocidos, lugares, personas, etc. Nuestra aproximación es mezclar técnicas de los campos de Aprendizaje Automático Supervisado y de Interacción Humano-Robot para establecer interacciones naturales e interactivas donde el robot aprende adoptando el rol de un niño que pregunta a un adulto. Para ello aplicamos técnicas presentes en la literatura de Aprendizaje Activo que permitirán al robot decidir qué preguntas son más apropiadas en cada momento. En esta tesis aplicamos dichas técnicas en dos distintas áreas, detección de las poses adoptadas por una persona y reconocimiento de objetos, para permitir que el robot detecte las situaciones en las que éste necesita aumentar su conocimiento y así poder preguntar a su compañero humano.Programa Oficial de Doctorado en Ingeniería Eléctrica, Electrónica y AutomáticaPresidente: Jose María Sebastián y Zúñiga.- Secretario: Concepción Alicia Monje Micharet.- Vocal: Rodrigo Ventur

MS FT-2-2 7 Orthogonal polynomials and quadrature: Theory, computation, and applications

Quadrature rules find many applications in science and engineering. Their analysis is a classical area of applied mathematics and continues to attract considerable attention. This seminar brings together speakers with expertise in a large variety of quadrature rules. It is the aim of the seminar to provide an overview of recent developments in the analysis of quadrature rules. The computation of error estimates and novel applications also are described

Generalized averaged Gaussian quadrature and applications

A simple numerical method for constructing the optimal generalized averaged Gaussian quadrature formulas will be presented. These formulas exist in many cases in which real positive GaussKronrod formulas do not exist, and can be used as an adequate alternative in order to estimate the error of a Gaussian rule. We also investigate the conditions under which the optimal averaged Gaussian quadrature formulas and their truncated variants are internal

EDUcación y TECnología. Propuestas desde la investigación y la innovación educativa

La Educación es una de las piedras angulares de la sociedad. En este sentido, las Tecnologías de la Información y la Comunicación [TIC] aportan, junto con otras posibilidades y conocimientos, el caudal de una hercúlea musculatura informática, con capacidades potentísimas y casi inagotables de procesamiento, relación, acceso, conectividad, transferencia, comunicación y gestión en el ámbito educativo. Asimismo, las TIC deben asentarse pedagógicamente en el diseño y desarrollo de escenarios de aprendizaje. Este libro contiene diversos planteamientos para poder responder a las necesidades que generan tales escenarios. Se trata de propuestas y respuestas que se estructuran en cuatro grandes bloques temáticos: Innovación Educativa, Investigación Científica en Tecnología Educativa, Políticas Educativas y de Investigación, y Escenarios de aprendizaje basados en TIC. Estos cuatro grandes bloques son cuatro pilares sobre los que fundamentar el aporte de investigación, desarrollo e innovación que este libro contiene a fin de proponer referencias seguras para responder a los retos a los que debe enfrentarse la Tecnología Educativa del siglo XXI