Algunos ejemplos prácticos de la contribución de una asignatura de matemáticas de Grado a los ODS

[ES] Las matemáticas son una herramienta indispensable para comprender y controlar el mundo que nos rodea y como base de cualquier desarrollo tecnológico, imprescindible para hacer sostenible la vida de la especie en nuestro planeta (FECYT, 2014). En este trabajo se describen varias actividades que pueden ser desarrolladas en asignaturas de Matemáticas de los primeros cursos de Grado y que pueden abordarse siguiendo un Aprendizaje Basado en Proyectos. Estas actividades están planteadas a través de problemas contextualizados, relacionados con varios de los 17 Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) definidos en la Cumbre de Desarrollo Sostenible de septiembre del 2015. Los problemas de optimización cuadran perfectamente con el ODS de Producción y consumo responsables. Un ejemplo lo constituye la producción de envases alimenticios, envases que encontramos en nuestras despensas y que no siempre son los más eficientes en cuanto a la cantidad de material utilizado. En el estudio de las Ecuaciones Diferenciales es usual comenzar con el modelo exponencial o de Malthus y el modelo logístico. Ambos modelos se asocian al crecimiento de una población, como puede ser la relacionada con un recurso natural como peces, animales terrestres, árboles, etc. Estos modelos pueden modificarse teniendo en cuenta una cuota o tasa de variación relacionada con la pesca o caza controlada, talas, etc., bien de forma constante o de manera periódica (recolección periódica con tiempos de veda). A través de la cooperación entre estudiantes y con programas de simulación y de resolución aproximada como Matlab, se puede analizar cómo varía la población según las cotas permitidas e investigar el máximo valor plausible de forma que no afecte al recurso natural, en el sentido de que no lo haga desaparecer. Con estos problemas se abordan los ODS sobre la Vida submarina y la Vida de ecosistemas terrestres.La autora agradece la ayuda económica y el apoyo institucional recibidos de la Universitat Politècnica de València a través del proyecto PIME 19-20/190.Vidal Meló, A. (2021). Algunos ejemplos prácticos de la contribución de una asignatura de matemáticas de Grado a los ODS. En Proceedings INNODOCT/20. International Conference on Innovation, Documentation and Education. Editorial Universitat Politècnica de València. 679-687. https://doi.org/10.4995/INN2020.2020.11899OCS67968

Enhancing the broadcasted TV consumption experience with broadband omnidirectional video content

[EN] The current wide range of heterogeneous consumption devices and delivery technologies, offers the opportunity to provide related contents in order to enhance and enrich the TV consumption experience. This paper describes a solution to handle the delivery and synchronous consumption of traditional broadcast TV content and related broadband omnidirectional video content. The solution is intended to support both hybrid (broadcast/broadband) delivery technologies and has been designed to be compatible with the Hybrid Broadcast Broadband TV (HbbTV) standard. In particular, some specifications of HbbTV, such as the use of global timestamps or discovery mechanisms, have been adopted. However, additional functionalities have been designed to achieve accurate synchronization and to support the playout of omnidirectional video content in current consumption devices. In order to prove that commercial hybrid environments could be immediately enhanced with this type of content, the proposed solution has been included in a testbed, and objectively and subjectively evaluated. Regarding the omnidirectional video content, the two most common types of projections are supported: equirectangular and cube map. The results of the objective assessment show that the playout of broadband delivered omnidirectional video content in companion devices can be accurately synchronized with the playout on TV of traditional broadcast 2D content. The results of the subjective assessment show the high interest of users in this type of new enriched and immersive experience that contributes to enhance their Quality of Experience (QoE) and engagement.This work was supported by the Generalitat Valenciana, Investigacion Competitiva Proyectos, through the Research and Development Program Grants for Research Groups to be Consolidated, under Grant AICO/2017/059 and Grant AICO/2017Marfil-Reguero, D.; Boronat, F.; López, J.; Vidal Meló, A. (2019). Enhancing the broadcasted TV consumption experience with broadband omnidirectional video content. IEEE Access. 7:171864-171883. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2019.2956084S171864171883

El estudio de aplicaciones de los sistemas de ecuaciones diferenciales ordinarias a través de artículos científicos

[ES] En el estudio de las Ecuaciones Diferenciales Ordinarias, y sistemas de estas, es importante la aplicación a casos reales a través de la modelización matemática. En la bibliografía existen muchas referencias a diversas aplicaciones clásicas: desintegración radiactiva, modelos de población depredador-presa, poblaciones de Lotka-Volterra o epidemias modelos SIR. En este trabajo mostramos cómo se ha ampliado el estudio de estas aplicaciones a través del manejo de artículos científicos disponibles en la red, en una asignatura optativa del Grado en Ingeniería de Sistemas de Telecomunicación, Sonido e Imagen en la EPSG, en una de sus unidades didácticas referida al estudio de las ecuaciones y sistemas de ecuaciones diferenciales. Nuestro alumnado ha trabajado con artículos científicos explorando otras aplicaciones o generalizaciones de las analizadas en clase: modelos matemáticos sobre las consecuencias de la vacunación, modelización y simulación del comportamiento epidemiológico de la gripe, una invasión zombi, modelado de la propagación de malware en redes de sensores inalámbricos, de ordenadores o en teléfonos móviles. Describiremos la metodología seguida, el trabajo realizado por el alumnado y su opinión.Este trabajo ha sido financiado por la Universitat Politécnica de València en el marco de los Proyectos de Innovación y Mejora Educativa (PIME/2017/B/15).Vidal Meló, A.; Estruch Fuster, VD. (2020). El estudio de aplicaciones de los sistemas de ecuaciones diferenciales ordinarias a través de artículos científicos. Editorial Universitat Politècnica de València. 671-679. https://doi.org/10.4995/INN2019.2019.10150OCS67167

Modelando matemáticamente el teorema de Bayes para investigar el origen de un incendio forestal

[ES] La modelización matemática (MMT) es un elemento básico para enseñar matemáticas en ingeniería. Las fases de la MMT serían traducir el problema real a un problema matemático, resolver el problema, interpretar el resultado en clave real y finalmente validarlo. La probabilidad bayesiana es uno de los tópicos que el futuro ingeniero encuentra en su formación. Desde ese enfoque la probabilidad tiene un carácter subjetivo, ya que irá cambiando en la medida que encontremos evidencia que la modifiquen. En esta comunicación mostraremos un proyecto donde el enfoque Bayesiano se utiliza, con la ayuda de MATLAB, para establecer criterios de búsqueda del origen de un incendio forestal. La traducción matemática pasa por identificar la zona quemada con una matriz inicial que fija las probabilidades a priori de que cada zona sea el origen del incendio. A partir de un método de búsqueda, con determinada eficacia de detectar el origen del incendio, y con la ayuda del teorema de Bayes, obtendremos las nuevas probabilidades del origen del incendio, probabilidades a posteriori. Se puede comprobar que si la investigación en una zona resulta negativa entonces la probabilidad a posteriori de que ese lugar sea el origen del incendio disminuye y, en cambio, la de las otras zonas no investigadas aumenta. También mostraremos los scripts de MATLAB que se han utilizado en todo el proceso de la MMT y sobre todo en la transformación de los números de las matrices en un mapa de colores que ayuda a visualizar la búsqueda del origen del incendio. Aunque los estudiantes que llevaron a cabo el proyecto mostraron una actitud positiva, también hay que resaltar que necesitan mayores bases teóricas para llevarlo a cabo y así como mejorar en el uso del MATLAB.Los autores quieren agradecer la ayuda económica y el apoyo institucional recibidos de la Universitat Politècnica de València a través del proyecto PIME 19-20/190. “Competencias transversales en asignaturas físico-matemáticas consideradas punto de control: desarrollo de actividades, recoger evidencias y evaluar sin morir en el intento”Boigues Planes, FJ.; Estruch, V.; Vidal Meló, A. (2021). Modelando matemáticamente el teorema de Bayes para investigar el origen de un incendio forestal. En Proceedings INNODOCT/20. International Conference on Innovation, Documentation and Education. Editorial Universitat Politècnica de València. 313-321. https://doi.org/10.4995/INN2020.2020.11796OCS31332

Spanish University Students¿ Awareness and Perception of Sustainable Development Goals and Sustainability Literacy

[EN] The implementation of Agenda 2030 and Sustainable Development Goals (SDGs) by the United Nations in 2015 focuses on making a more sustainable world in all countries and for all stake-holders. Higher Education Institutions (HEI) play a key role in increasing students¿ sustainability knowledge, transforming their attitudes and motivating them to promote or engage in sustain-ability behaviors. HEI can take several measures to fulfill these objectives, but it is important to develop efficient tools to assess the starting point at which university students are at. In this study, a survey was conducted that addressed students from different Universitat Politècnica de València (UPV) degrees to investigate their knowledge and awareness of sustainability and SDG. This survey (n = 321) showed students¿ level of knowledge and initial awareness. Many UPV students state that they are aware of SDG, but most do not fully understand these 17 goals and their current implementation but think that SDG are important for their daily lives. Therefore, finding links between SDG and daily interests is necessary to advance towards further implementation to allow us to fulfill all SDG. These results offer a good starting point for evaluating future training and awareness actions to improve sustainability-related educational strategies.This research was funded by innovation educative projects (PIME/20-21/224) by the Vice-Rectorate for Studies, Quality and Accreditation of UPV (Valencia, Spain).Leiva-Brondo, M.; Lajara-Camilleri, N.; Vidal Meló, A.; Atarés Huerta, A.; Lull, C. (2022). Spanish University Students¿ Awareness and Perception of Sustainable Development Goals and Sustainability Literacy. Sustainability. 14(8):1-26. https://doi.org/10.3390/su1408455212614

Image Noise Removal on Heterogeneous CPU-GPU Configurations

A parallel algorithm to remove impulsive noise in digital images using heterogeneous CPU/GPU computing is proposed. The parallel denoising algorithm is based on the peer group concept and uses an Euclidean metric. In order to identify the amount of pixels to be allocated in multi-core and GPUs, a performance analysis using large images is presented. A comparison of the parallel implementation in multi-core, GPUs and a combination of both is performed. Performance has been evaluated in terms of execution time and Megapixels/second. We present several optimization strategies especially effective for the multi-core environment, and demonstrate significant performance improvements. The main advantage of the proposed noise removal methodology is its computational speed, which enables efficient filtering of color images in real-time applications.This work was supported by the Spanish Ministry of Science and Innovation [grant number TIN2011-26254].Sanchez, MG.; Vidal Gimeno, VE.; Arnal, J.; Vidal Meló, A. (2014). Image Noise Removal on Heterogeneous CPU-GPU Configurations. Elsevier. https://doi.org/10.1016/j.procs.2014.05.207

La medida de la competencia transversal. Planificación y gestión del tiempo en el grado en Ingeniería de Telecomunicaciones, Sonido e Imagen y doble grado con Comunicación Audiovisual

[ES] El diseño de los planes de estudio de Grado y Máster ha supuesto un reto para gestores, profesores y estudiantes en cuanto a la nueva consideración en la evaluación de diversas competencias transversales. En este trabajo nos centramos en la competencia transversal CT12-Planificación y gestión del tiempo, definida para todos los títulos de la Universitat Politècnica de València. Presentamos resultados descriptivos, cuantitativos (calculando un coeficiente fuzzy de adecuación a un ideal) y cualitativos, basados en la percepción de los estudiantes acerca de los ítems que definen la competencia transversal de acuerdo con la norma de la universidad. Los datos han sido recogidos de los estudiantes de primero de Grado en Ingeniería de Telecomunicaciones, Sonido e Imagen y Doble Grado de este título con Comunicación Audiovisual, ambos impartidos en el Campus de Gandia de la UPV, en el curso 2018-2019. Así mismo, el cuestionario diseñado para cumplir con nuestro objetivo fue contestado en un segundo momento por todos los estudiantes en el curso 2019-2020 para poder contrastar la evolución de los comportamientos relacionados con la gestión del tiempo en base a su percepción.[EN] The design of the Degree and Master's study plans has been a challenge for managers, lecturers and students, regarding the new consideration in the evaluation of different transversal skills. In this paper we focus on the transversal skill CT12-Planning and time management, defined for all the degrees in Universitat Politècnica de València. We present descriptive, quantitative (calculating a fuzzy adequacy coefficient to an ideal) and qualitative results, based on the students' perception of the items that define this concrete transversal skill according to the norms. Data has been collected from the first grade students in Telecommunications Engineering, Sound and Image Degree and Double Degree of this title with Media Communication, both taught at the UPV Gandia Campus, in the 2018-2019 academic year. Likewise, the questionnaire designed to meet our objective was answered in a second moment by all students in the 2019-2020 academic year in order to contrast the evolution of behaviors related to time management based on their perceptionCanós-Darós, L.; Santandreu-Mascarell, C.; Vidal-Meló, A. (2021). La medida de la competencia transversal. Planificación y gestión del tiempo en el grado en Ingeniería de Telecomunicaciones, Sonido e Imagen y doble grado con Comunicación Audiovisual. En IN-RED 2020: VI Congreso de Innovación Educativa y Docencia en Red. Editorial Universitat Politècnica de València. 972-983. https://doi.org/10.4995/INRED2020.2020.11955OCS97298

Un laboratorio de matemáticas basado en el estudio de un problema real utilizando el enfoque de los modelos IBM

[EN] Education in Engineering and Sciences requires math skills oriented to the applications, ie to the mathematical models. In the first degree courses, models usually are introduced from the speech of the teacher, being still difficult for the students to be able for building models using differential equations or difference equations. In this context, the student's work is reduced to experimenting with the given model, and is essential having available a proper assistant for the computations. Individual Based Modeling (IBM) may grant an important role to the student, also in the model design phase. The approach to a problem by IBM models consists in explaining the behavior of a system by the aggregation of the individual behavior of each of the elements of the system. In this work, a practical experience introducing IBM is presented, using as assistants Matlab© and / or Octave©[ES] La formación del científico o del ingeniero exige competencias matemáticas orientadas hacia las aplicaciones, es decir hacia los modelos matemáticos. En los primeros cursos de grado, los modelos suelen presentarse desde el discurso del profesor, siendo difícil que un alumno sea capaz de construir modelos mediante ecuaciones diferenciales o ecuaciones en diferencias. En este contexto, el trabajo del estudiante se reduce a la experimentación con el modelo dado, y disponer para ello de un asistente para el cálculo adecuado es fundamental. Los modelos basados en el individuo (Individual Based Modeling o IBM), pueden otorgar un mayor protagonismo al alumno, incluso en la fase de diseño del modelo. La aproximación a un problema mediante modelos IBM consiste en explicar el comportamiento de un sistema formado por un número determinado de elementos a partir de la agregación del comportamiento individual de cada uno de los elementos del sistema. En este trabajo se presenta una experiencia práctica introduciendo IBM, utilizando como asistentes los programas Matlab© y/o Octave©.Vidal Meló, A.; Estruch Fuster, VD.; Boigues Planes, FJ. (2015). Un laboratorio de matemáticas basado en el estudio de un problema real utilizando el enfoque de los modelos IBM. En In-Red 2015 - CONGRESO NACIONAL DE INNOVACIÓN EDUCATIVA Y DE DOCENCIA EN RED. Editorial Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/INRED2015.2015.1577OC

Design and assessment of a scalable and customizable low-cost tiled display system

© 2021 IEEE. Personal use of this material is permitted. Permissíon from IEEE must be obtained for all other uses, in any current or future media, including reprinting/republishing this material for advertisíng or promotional purposes, creating new collective works, for resale or redistribution to servers or lists, or reuse of any copyrighted component of this work in other works.[EN] In this paper, a scalable hardware and software architecture for low-cost tiled display systems (a.k.a. videowalls), customizable through a dynamic web-based management and configuration service is presented and evaluated both objectively and subjectively. It has been designed for both stored and live broadcast/broadband content, in mosaic or warp distributions. The videowalls can be dynamically configured via web in different ways: the displays can create a single screen of a larger size, or they can be configured in a customized way in order to playout different media contents in different display combinations. As display renderers, low-cost devices are proposed as the main hardware element to obtain affordable videowall systems. As a proof of concept, two prototypes have been implemented, including an accurate synchronization mechanism. To evidence the good performance of the prototypes and configuration service, Both objective and subjective evaluations have been conducted regarding synchronization accuracy and usability of the configuration service, obtaining satisfactory results.This work has been funded by the Generalitat Valenciana, through the R&D Program "Grants for research groups to be consolidated, AICO/2017" under Project AICO/2017/059.Marfil, D.; Boronat, F.; González-Salinas, J.; Vidal Meló, A. (2021). Design and assessment of a scalable and customizable low-cost tiled display system. IEEE Latin America Transactions. 19(5):708-716. https://doi.org/10.1109/TLA.2021.9448284S70871619

Valoración de indicadores para la CT-03 Análisis y resolución de problemas

[EN] The conclusions of some work groups suggest the qualification of the transversal competence CT- 03 Analysis and resolution of problems, without proportional formulas to the final grade of the subject. Instead, the use of rubrics for the evaluation of the proposed training activities is recommended. In this work, the use of a rubric generated by a group of experts is proposed, in which UPV indicators typical of the aforementioned competence are established together with some UPV indicators of the competence CT-08 Effective communication, since in problem solving it is intended that students solve them correctly, in a structured, clear and rigorous way, and using the scientific language properly. The objective of this work is focused on the initial validation of each of the indicators set by the group of experts, establishing an ideal, as well as on the assessment by the students, comparing such gradings. Finally, we propose using a fuzzy coefficient of adaptation to the ideal, which allows to measure the closeness to the ideal of the perception that the students have of the fulfillment of the established criteria and, in the future, evaluating the acquisition of the aforementioned competence in the students.[ES] En las conclusiones de algunos grupos de trabajo se sugiere calificar la competencia transversal CT-03 Análisis y resolución de problemas, sin fórmulas proporcionales a la nota final de la asignatura, recomendando para su evaluación la utilización de rúbricas para las actividades formativas planteadas. En este trabajo se plantea la utilización de una rúbrica generada por un grupo de expertos, en la que se establecen indicadores UPV propios de la citada competencia, junto con algún indicador UPV de la competencia CT-08 Comunicación efectiva, puesto que en la resolución de problemas se pretende que el alumnado los resuelva correctamente, de forma estructurada, clara y rigurosa y utilizando el lenguaje científico de forma adecuada. El objetivo de este trabajo está centrado en la validación inicial de cada uno de los indicadores establecidos por el grupo de expertos, estableciendo un ideal, así como en la valoración por parte del alumnado, comparando dichas evaluaciones. Finalmente proponemos la utilización de un coeficiente fuzzy de adecuación al ideal, que permite medir la cercanía al ideal de la percepción que tiene el alumnado del cumplimiento de los criterios establecidos y, en un futuro, evaluar la adquisición de la mencionada competencia en el alumnado.Los autores quieren agradecer la ayuda económica y el apoyo institucional recibidos de la Universitat Politècnica de València a través del proyecto PIME 19-20/190.Vidal Meló, A.; Boigues Planes, FJ.; Pastor Gimeno, JI. (2021). Valoración de indicadores para la CT-03 Análisis y resolución de problemas. En IN-RED 2021: VII Congreso de Innovación Edicativa y Docencia en Red. Editorial Universitat Politècnica de València. 1145-1159. https://doi.org/10.4995/INRED2021.2021.13435OCS1145115