Contribuciones de las matemáticas a las ciencias sociales : caso de aplicación análisis de datos espaciales a la inmigración y segregación espacial

Romero Agredo, Steev | 2019

En este trabajo se exhibe la importancia de la contribución de algunos objetos matemáticos en la modelación que utilizan otras ciencias del conocimiento, particularmente en las ciencias sociales para explicar, extrapolar y pronosticar ciertos fenómenos de interés. A partir de este análisis se mostrará una serie de métodos enfocados en el análisis de datos espaciales, un tema propio de la economía regional, que permitirá evidenciar algunos conceptos matemáticos como los índices de correlación, álgebra matricial y regresiones lineales. Así, el análisis de datos espacial permitirá llevar un estudio sobre la inmigración de personas en la ciudad de Cali, analizadas a partir de modelos estadísticos como el índice de Moran y modelos de regresión espacial. Este estudio se llevará a cabo a partir de una serie de datos que deberán ser sistematizados a partir de un software llamado GeoDa, donde se observará como resultados de otras ciencias tienen el sustento teórico en la matemática.

Desarrollo de los componentes del razonamiento estadístico en estudiantes de grado 3°.

Zemanate Cuellar, Deisy | 2019

El presente trabajo de maestría, está basado en la pregunta de investigación ¿Qué componentes del razonamiento estadístico es posible desarrollar en los estudiantes del grado 3° de la Institución Educativa Técnica Occidente con la implementación de una propuesta de aula que moviliza el registro y análisis de datos agrupados? Todo a la luz de algunos conocimientos de tipo curricular, disciplinar y didáctico, los cuales resultan fundamentales para el maestro al momento de llevar a cabo los procesos de enseñanza y aprendizaje de los conocimientos estadísticos; teniendo en cuenta el contexto propio de los estudiantes. Bajo una investigación con enfoque cualitativo de tipo descriptivo, se aplica una propuesta de aula basada en la Teoría de la Educación Matemática Realista de Freudenthal, por la cual se puede determinar qué componentes del razonamiento estadístico propuestos por Wild y Pfannkuch (1999) desarrollan los estudiantes cuando se moviliza el registro y análisis de datos agrupados bajo la intervención propia del investigador. Los análisis de los resultados de las producciones de los estudiantes, muestran claras evidencias que sí es posible desarrollar los componentes del razonamiento estadístico en los estudiantes de grado 3°, cuando el maestro hace una planeación aterrizada desde los documentos ministeriales como los Lineamientos Curriculares de Matemáticas (1998) y los Estándares Básicos de Competencias en Matemáticas (2006) además de tener en cuenta el contexto del estudiante.

Implementación de un algoritmo evolutivo para apoyar la detección de riesgos cardiovasculares a partir del análisis de datos clínicos.

Velasco Medina, Jaime | 2020

Lenguaje visual de consulta basado en transformación de grafos: aplicación en el dominio médico

Millán, Marta | 2016

Ofrecer a los usuarios finales de un sistema de información herramientas que les faciliten acceder y consultar los datos del sistema es un reto que ha sido y que se sigue enfrentando desde diversas perspectivas. Los usuarios expertos en un dominio de aplicación pueden aportar grandes beneficios a las organizaciones si tienen mecanismos que les permitan aprovechar la información que reside en los sistemas transaccionales para el desarrollo de sus labores. Uno de los mecanismos que se han propuesto para brindar a los usuarios finales la posibilidad de acceder a estos datos son los lenguajes visuales de consulta. En particular, las consultas sobre modelos de grafos han cobrado relevancia en los últimos años debido a su aplicación en áreas como el análisis de datos biológicos, las redes sociales y la web semántica. El desarrollo de sistemas visuales de consulta sobre grafos de datos ha seguido dos vertientes. La primera, se orienta hacia las herramientas de exploración y análisis de grafos haciendo énfasis en la facilidad de uso, a pesar de su limitación en términos de expresividad de consulta. La segunda, centrada en interfaces gráficas para lenguajes de consulta basados en texto, ofrece mayor expresividad y traslada a una notación visual cada cláusula del lenguaje, llevando a la notación gráfica la complejidad de formular consultas que generalmente tienen los lenguajes basados en texto. En esta tesis se propone un lenguaje visual de consulta sobre un modelo de grafos, enfocado en el usuario final, que ofrece mayor expresividad que las herramientas de exploración de grafos sin trasladar a una notación visual los elementos de un lenguaje basado en texto. Se exploran los beneficios del uso de un modelo de grafos simple, en el cual se diferencia el esquema y la instancia, de manera que el esquema representa el modelo conceptual de los datos y su representación gráfica soporta la interacción con el usuario final. El lenguaje facilita la formulación de consultas ad hoc (no conocidas con anticipación) que pueden ser complejas, en el sentido que pueden incluir un patrón de filtro formado por una porción del grafo con múltiples nodos y arcos, en los cuales el usuario especifica condiciones de filtro sobre uno o varios nodos y, de manera guiada, establece combinaciones que generan expresiones de conjunción y disyunción de las condiciones. Se propone un conjunto de operadores definidos bajo la estrategia de transformar los grafos esquema e instancia para reducirlos hasta obtener el conjunto de datos que el usuario requiere como resultado de una consulta. La semántica de los operadores incluye el manejo de datos incompletos, teniendo en cuenta que esta es una característica común en el tipo de sistemas de información hacia los cuales se enfoca este trabajo. Durante el desarrollo del lenguaje propuesto se aplicaron algunas técnicas de diseño centrado en el usuario, enfocadas a satisfacer necesidades de usuarios en el dominio médico, particularmente las relacionadas con el acceso a los datos de las historias clínicas. Desde las primeras etapas de diseño y desarrollo se realizaron pruebas de usabilidad para identificar las necesidades de los usuarios y validar las decisiones de diseño del lenguaje. Finalmente, se realizó´ una prueba comparativa entre el prototipo funcional del lenguaje propuesto y una interfaz gráfica para SPARQL. Los resultados que se obtuvieron en esta prueba permiten afirmar que el lenguaje propuesto le facilita al usuario la formulación de consultas complejas. Los operadores se implementaron con recorridos de caminos usando un motor de grafos. Las pruebas de ejecución mostraron que esta es una opción viable, teniendo en cuenta los tiempos de ejecución, en comparación con la ejecución de las mismas consultas sobre un motor de tripletas y formuladas en SPARQL

Una propuesta didáctica para la recolección y análisis de datos mediante tablas de frecuencia y algunos gráficos estadísticos desde la educación matemática crítica.

Porras Torres, Fabián | 2018-06-15

El presente documento muestra la elaboración de una propuesta didáctica dirigida a estudiantes de grado séptimo con el propósito de potenciar el pensamiento aleatorio en lo referente a la recolección y análisis de datos por medio de tablas de frecuencias y los gráficos estadísticos de barras, circular, de tallo y hoja e histogramas; además de favorecer la toma de conciencia frente al consumo del agua y la energía, a partir de los postulados de la educación matemática crítica.

Sistema de Información para la administración y análisis de datos adquiridos de un exoesqueleto de marcha asistida.

Bacca Cortes, Eval Bladimir | 2018-06-26

Los robots diseñados para el campo de la medicina son un tema en auge, que plantea muchos retos a los investigadores de las instituciones que desean incursionar en este ámbito, con el fin de dar solución a diferentes problemáticas en el área de la salud a través de este tipo de dispositivos. Es por esto que surge el actual proyecto, cuyo objetivo es aportar desde el frente de software, a una solución integral que busca mejorar la calidad de vida de las personas que han sufrido diferentes lesiones que limitan la movilidad en miembros inferiores. La solución del Proyecto Marcha asistida con un exoesqueleto [2] se centra principalmente en el uso de un exoesqueleto para el entrenamiento de la marcha en personas que presentan un déficit de la misma. Sin embargo, el hardware no es el único componente del proyecto, puesto que es importante la implementación de un sistema de información que permita hacer la caracterización de los pacientes, almacenar y visualizar la información generada por el exoesqueleto, al igual que generar reportes sobre los resultados obtenidos en el entrenamiento de la marcha de los pacientes. Para dar cumplimiento a la implantación de un software para la administración y análisis de datos adquiridos del exoesqueleto RUVEM [2], se lleva a cabo una revisión del estado del arte de los exoesqueletos del mismo tipo que han sido desarrollados a nivel mundial. De esta manera, se identificó la forma en la que dieron solución al componente de software, llegando a la conclusión de construir un aplicativo a la medida. Esto debido a que cada exoesqueleto revisado en el estado del arte contaba con un software que se acoplaba a la instrumentación del mismo, y no se evidenció el uso de un software genérico que pudiera fácilmente configurarse a cualquier dispositivo. Los requisitos que dieron lugar al desarrollo del software, se componen principalmente por un módulo de hoja clínica; el cual permite registrar los datos del paciente, entre ellos sus lesiones y evaluaciones físicas realizadas por el fisioterapeuta. Un módulo de terapia, encargado de la comunicación con el exoesqueleto, y la presentación de la información en gráficas. Finalmente, un módulo de reportes que genera en formatos estándares la información obtenida en las sesiones de marcha del paciente con el exoesqueleto. El proceso de desarrollo se llevó a cabo bajo metodologías ágiles, usando el marco de trabajo Scrum [12] como referencia para la recolección de los requisitos y la implementación de los requerimientos en periodos de 2 semanas, llevando a cabo un desarrollo evolutivo del software, realizando validaciones y ajustes constantemente, hasta conseguir la versión deseada por cada uno de los actores involucrados en la especificación. El software fue desarrollado usando herramientas y librerías de licencias libres, tales como el manejador de bases de datos PostgreSQL [7], el lenguaje de programación Java, en su edición estándar para el desarrollo del sistema y la versión FX para el desarrollo de las gráficas por medio de las cuales se visualiza la información generada por el exoesqueleto [8], el entorno de desarrollo NetBeans [11], entre otros. El uso de este tipo de tecnologías permite aprovechar ventajas como la de trabajar con componentes de software que han sido probados por muchos desarrolladores alrededor de mundo, y presentan un índice bajo de errores; son gratuitos y hay una comunidad de desarrolladores activa y en crecimiento que aportan con soluciones a problemas que se puedan presentar. Las pruebas aplicadas al software condujeron a la identificación de 5 no conformidades, que se relacionaban con 4 de las funcionalidades del sistema. En el proceso de pruebas de software se ejecutaron 295 casos de prueba funcionales y 1 prueba no funcional relacionada con la interoperabilidad del software con el exoesqueleto, ejecutadas en 2 ciclos de pruebas. Finalmente, luego de la corrección de los errores y la ejecución del ciclo 2, los resultados fueron satisfactorios teniendo un índice de correctitud del 100%, lo que indica que las funcionalidades evaluadas se comportan de acuerdo a lo esperado.

Sistema para el análisis de datos de consumo de energía eléctrica basado en técnicas de inteligencia de negocios y minería de datos

Solarte Pabón, Oswaldo | 2019

Tradicionalmente, la medición del consumo de energía eléctrica residencial se ha realizado por medio de medidores análogos para determinar posteriormente el costo de facturación. Sin embargo actualmente esta´ en ejecución la implementación de actualizaciones de este proceso por medio de la implementación de la Infraestructura de Medición Avanzada (AMI) como una respuesta a las necesidades de optimización de recursos de prestación de servicio y aprovechamiento de los avances en tecnologías de información. AMI permite tener acceso a datos relacionados con el consumo eléctrico de los usuarios con tiempos de latencia relativamente bajos con respecto al momento de su generación; debido a esto se generan grandes cantidades de datos que requieren de herramientas para ayudar a analizar estos datos. Los datos se encuentran generalmente en archivos de texto, especí¿camente en formatos .dat o .csv. En este proyecto se propone la creación de un sistema que implemente técnicas de inteligencia de negocios y minería de datos con el objetivo de procesar los datos generados por sistemas AMI y que permita la creación de ventajas competitivas por medio del análisis de estos datos. Se busca crear una herramienta que facilite la integración de diferentes archivos donde se encuentran los datos generados por sistemas AMI, la creación de módulos de ETL (Extract, Transform and Load) y mecanismos de visualización de reportes. El resto del documento está organizado de la siguiente forma: En la Sección 2 se presenta el planteamiento y justificación del problema, en la Sección 3 se muestran los objetivos del proyecto, en la sección 4 se describe el marco referencial y en la Sección 5 la metodología y el presupuesto.