ingeniería de sistemas -...

Ingeniería de Sistemas

Memoria Trabajo de Grado - Investigación

Página i

CIS0930IS08 ZuGym: Análisis y diseño de una herramienta que ofrece servicios

personalizados a usuarios de gimnasio.

LUISA FERNANDA BARRERA LEÓN

PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA

FACULTAD DE INGENIERIA

CARRERA DE INGENIERIA DE SISTEMAS

BOGOTÁ, D.C.

2011


ISTAR- CIS09030IS08

Página ii

CIS0930IS08 ZuGym: Análisis y diseño de una herramienta que ofrece servicios personalizados a

usuarios de gimnasio

Autor:

Luisa Fernanda Barrera León

MEMORIA DEL TRABAJO DE GRADO REALIZADO PARA CUMPLIR UNO DE

LOS REQUISITOS PARA OPTAR AL TITULO DE INGENIERO DE SISTEMAS

Directora

Alexandra Méndez Lindo

Asesora

Angela Carrillo Ramos

Jurados del Trabajo de Grado

<Nombres y Apellidos Completos del Jurado >

<Nombres y Apellidos Completos del Jurado >

Página web del Trabajo de Grado

http://pegasus.javeriana.edu.co/~CIS0930IS08

PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA

FACULTAD DE INGENIERIA


BOGOTÁ, D.C.

Junio 2011

http://pegasus.javeriana.edu.co/~CIS0930IS08



Página iii

PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA FACULTAD DE INGENIERIA


Rector Magnífico

Joaquín Emilio Sánchez García S.J.

Decano Académico Facultad de Ingeniería

Ingeniero Francisco Javier Rebolledo Muñoz

Decano del Medio Universitario Facultad de Ingeniería

Padre Sergio Bernal Restrepo S.J.

Director de la Carrera de Ingeniería de Sistemas

Ingeniero Luis Carlos Díaz Chaparro

Director Departamento de Ingeniería de Sistemas

Ingeniero César Julio Bustacara Medina


ISTAR- CIS09030IS08

Página iv

Artículo 23 de la Resolución No. 1 de Junio de 1946

“La Universidad no se hace responsable de los conceptos emitidos por sus alumnos en sus

proyectos de grado. Sólo velará porque no se publique nada contrario al dogma y la moral

católica y porque no contengan ataques o polémicas puramente personales. Antes bien, que se

vean en ellos el anhelo de buscar la verdad y la Justicia”



1

AGRADECIMIENTOS

Doy gracias primero a DIOS, porque me ha dado la oportunidad de vivir y me ha dado a mis

padres Gilma León y Milton Barrera, quienes siempre me han apoyado y dado todo. Además de

conocer a personas como Andrea Barraza y Saúl Martínez quienes me apoyaron en todo mi

proceso como estudiante y quienes considero mis amigos.

También doy gracias a DIOS, por poner en mi camino a Angela Carrillo, quien ha sido mi

tutora, mi jefe y mi amiga; a Alexandra Méndez quien me apoyó como directora y guía en el

desarrollo del presente Trabajo de Grado. Por último doy gracias a Leonardo Flórez, por

brindarme su apoyo, sus conocimientos y su amistad.


ISTAR- CIS09030IS08

2

ABSTRACT

The analysis and design of ZuGym is defined, a software solution that allows gym users to have

a more enjoyable and effective experience when exercising. ZuGym provides a user with adapted

information tailored to his/her tastes, preferences (for music, exercise and food) and the

characteristics of his/her context. ZuGym services are: generation of customized exercise routines

(ZuRoutine), generation of customized diets (ZuDiet) and personalized music playlists (ZuMusic)

created by considering the mentioned adaptation criteria. The system learns user interests,

preferences and habits (adaptation in general) to offer personal assistance related to services

provided by ZuGym. This work will show the logical architecture (each of the models, their

characteristics and how they interact among themselves), how information is represented, the rules

used to generate services and a functional prototype of the solution.

RESUMEN

Se define el análisis y diseño de ZuGym, una solución informática que permite que los usuarios

de los gimnasios tengan una experiencia más agradable y efectiva al hacer ejercicio. ZuGym ofrece

al usuario información adaptada acorde a sus gustos, preferencias (en cuanto a música, ejercicios y

alimentos) y a las características de su contexto. Los servicios de ZuGym son: generación de rutinas

de ejercicio personalizadas (ZuRoutine), generación de dietas personalizadas (ZuDiet) y Listas de

Reproducción de Música personalizadas (ZuMusic) creadas considerando los criterios de

adaptación mencionados. El sistema se encarga de aprender sobre los intereses del usuario, sus

preferencias y hábitos (adaptación en general) para ofrecer asistencia personalizada relacionada con

los servicios brindados por ZuGym. Este trabajo mostrará la arquitectura lógica (cada uno de los

modelos, sus características y la forma en la que interactúan entre ellos), la representación de la

información, las reglas para la generación de servicios y un prototipo funcional de la solución.



3

RESUMEN EJECUTIVO

La Salud Pública ha buscado por siglos mejorar las condiciones de vida mediante educación e

investigación; el presente proyecto se enfoca en las enfermedades que son conocidas como

“Afecciones no Transmisibles” [1], de las que se pueden mencionar: la inactividad física, el

sedentarismo, la obesidad, entre otros. Para tratar las afecciones no transmisibles relacionadas con

la necesidad de realizar algún tipo de actividad física, han sido creadas algunas soluciones como los

gimnasios, los cuales generan rutinas de ejercicio basados en los mismos principios para cualquier

tipo de necesidad y persona. Algunas veces unen las rutinas a una dieta que normalmente no es

diseñada teniendo en cuenta el gusto de los usuarios y habitualmente, tanto la rutina como la dieta

son abandonadas rápidamente. Otra solución son herramientas de software que son 100%

manejados por el cliente y si éste no tiene conocimientos acerca de cómo realizar dietas o rutinas

equilibradas, pueden perjudicarlos en lugar de ayudarlos. Otro punto débil que se encuentra, es que

estos servicios no se articulan entre ellos; es decir, si se diseña una rutina de ejercicio a un cliente,

ésta no se conecta directamente con una dieta definida por un experto (por ejemplo, un

nutricionista).

Es aquí donde surge la necesidad de crear ZuGym [2] , un sistema de apoyo a gimnasios que

personaliza servicios con respecto a las necesidades, gustos, preferencias y características básicas de

los clientes de estos; el objetivo principal de ZuGym [3] es que el usuario se sienta satisfecho tanto

con su rutina como con su dieta dentro y fuera del gimnasio. ZuGym está compuesto de tres

subsistemas que proveen tres servicios principales: ZuDiet[4] generador de dietas personalizadas;

ZuRoutine [5] generador de rutinas de ejercicio personalizadas; ZuMusic generador de Listas de

Reproducción de Música personalizadas. Estos servicios se articulan con el objetivo de prestar un

servicio integral de dieta-rutina y rutina-música. Vale la pena indicar que si bien se pueden articular

e integrar los servicios, estos se pueden utilizar de manera separada. Adicionalmente, ZuGym lleva

a cabo el seguimiento del estado físico, y el avance del mismo, de cada uno de los pacientes con el

fin de generar alarmas si éste se está saliendo de los parámetros dados por los especialistas

(nutricionistas, entrenadores, deportólogos, entre otros) quienes son los que evalúan y aceptan la

rutina/dieta que genera el sistema.

Para el presente Trabajo de Grado se realizaron los modelos, la representación de la

información, las reglas para generación de los servicios y un prototipo funcional, con el fin de

aportar a nivel interdisciplinar, tanto a los gimnasios como al mejoramiento de la calidad de vida de

las personas.


ISTAR- CIS09030IS08

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Contenido

INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................ 7

I. DESCRIPCIÓN GENERAL ............................................................................................... 8

1. Oportunidad o Problemática ............................................................................................ 8

1.1. Descripción del Contexto ........................................................................................ 8

1.2. Justificación ........................................................................................................... 10

1.3. Impacto Esperado .................................................................................................. 11

2. Descripción del Proyecto .............................................................................................. 11

2.1. Objetivo General ................................................................................................... 11

2.2. Objetivos Específicos ............................................................................................ 11

2.3. Métodos Utilizados ............................................................................................... 12

II. ESTADO DEL ARTE ....................................................................................................... 14

1. Conceptos Importantes .................................................................................................. 14

1.1. Adaptación ............................................................................................................ 14

1.2. Dietas ..................................................................................................................... 15

1.3. Rutinas ................................................................................................................... 16

2. Estado del Arte ZuDiet ................................................................................................. 18

2.1. Cuadros comparativos ........................................................................................... 19

3. Estado del Arte ZuRoutine ........................................................................................... 20

3.1. Cuadros Comparativos .......................................................................................... 21

4. Estado del Arte ZuMusic .............................................................................................. 22

4.1. Cuadros Comparativos .......................................................................................... 23

III. DESARROLLO ZUGYM ................................................................................................. 24

1. MODELO DEL MUNDO ............................................................................................. 24

1.1. Componentes Modelo del Mundo ............................................................................. 24

1.1.1. Gimnasio ............................................................................................................... 25

1.1.2. ZuGym .................................................................................................................. 25

1.1.3. Usuario .................................................................................................................. 26

1.1.4. Servicios ZuGym ................................................................................................... 27

1.1.5. Perfil del Paciente ................................................................................................. 28

1.1.6. Modelo de Adaptación .......................................................................................... 28

1.1.7. Modulo Recomendaciones .................................................................................... 28

1.2. Flujo del Servicio General ......................................................................................... 29

2. MODELO PERFIL DE PACIENTE (USUARIO)........................................................ 30

2.1. Componentes del Modelo Perfil de Paciente ............................................................ 30

2.1.1. Información Básica ............................................................................................... 30



5

2.1.2. Contexto de Uso .................................................................................................... 32

2.1.3. Preferencias ........................................................................................................... 33

2.1.4. Componente Objetivo ........................................................................................... 34

2.1.5. Obtención de la Información ................................................................................. 35

3. MODELO DEL DOMINIO ZuDiet .............................................................................. 35

3.1. Componentes Modelo del Dominio ZuDiet .............................................................. 35

3.1.1. Dieta ...................................................................................................................... 36


3.1.3. Composición Alimentos Colombianos .................................................................. 39

3.1.4. Intercambio Alimentos .......................................................................................... 39

3.2. Flujo Generación Dieta ............................................................................................. 39

3.2.1. Términos Importantes ........................................................................................... 40

3.2.2. Fuentes de Información ......................................................................................... 40

3.2.3. Actividades ............................................................................................................ 41

3.2.4. Filtros .................................................................................................................... 42

4. MODELO DOMINIO ZuRoutine ................................................................................ 42

4.1. Componentes Modelo del Dominio ZuRoutine ........................................................ 43

4.1.1. Rutina .................................................................................................................... 44

4.1.2. Ejercicio ................................................................................................................ 44

4.2. Flujo Generación Rutinas .......................................................................................... 45


4.2.2. Actividades ............................................................................................................ 46

4.2.3. Filtros Rutina ......................................................................................................... 47

5. MODELO DOMINIO ZuMusic ........................................................................................ 47

5.1. Componentes Modelo del Dominio ZuMusic ........................................................... 49

5.1.1. Lista de Reproducción de Música ......................................................................... 49


5.1.3. Composición Canción ........................................................................................... 49

5.2. Flujo Generación Lista de Reproducción de Música Personalizada ......................... 50


5.2.2. Filtro Lista de Reproducción de Música ............................................................... 51

6. REPRESENTACIÓN DE LA INFORMACIÓN .............................................................. 52

7. SISTEMA DE REGLAS ................................................................................................... 58

8. Prototipo ............................................................................................................................ 61

8.1. Funcionalidades Implementadas ............................................................................... 61

8.2. Pruebas ...................................................................................................................... 64

IV. CONCLUSIONES Y TRABAJO FUTURO ..................................................................... 78


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6

V. REFERENCIAS Y BIBLIOGRAFÍA ............................................................................... 81

VI. ANEXOS ........................................................................................................................... 85

Anexo 1. Estado del Arte ZuDiet ........................................................................................... 85

Anexo 2. Estado del Arte ZuRoutine ..................................................................................... 85

Anexo 3. Estado del Arte ZuMusic ........................................................................................ 85

Anexo 4. Entrevistas (Audio) ................................................................................................. 85

Anexo 5. Especificación de Requerimientos de Software (SRS) ........................................... 85

Anexo 6. Diseño Arquitectónico de Software (SAD) ............................................................. 85

Anexo 7. Prototipo Funcional ................................................................................................. 85

Anexo 8. Propuesta Trabajo de Grado .................................................................................... 85

Anexo 9. Reglas para la Generación de Servicios .................................................................. 85

Lista de Figuras

Figura 1. Enfermedades Relacionadas con la Nutrición [9] ............................................................... 9

Figura 2. Metodología Usada para el Desarrollo del Trabajo de Grado ........................................... 13

Figura 3. Modelo del Mundo ZuGym ................................................................................................ 24

Figura 4. Flujo General Servicios ZuGym ......................................................................................... 29

Figura 5. Modelo Perfil Usuario ....................................................................................................... 31

Figura 6. Modelo del Dominio ZuDiet .............................................................................................. 36

Figura 7. Concepto Alimento. Tomada de [30]................................................................................. 38

Figura 8. Flujo Generación de Dieta ................................................................................................. 40

Figura 9. Modelo del Dominio de ZuRoutine.................................................................................... 43

Figura 10. Flujo Generación de Rutinas ............................................................................................ 45

Figura 11. Modelo de Dominio ZuMusic .......................................................................................... 48

Figura 12. Flujo Generación de Servicio ZuMusic ........................................................................... 51

Lista de Tablas

Tabla 1. Trabajos de Investigación Relacionados (Dietas) ............................................................... 19

Tabla 2. Trabajos Relacionados Aplicaciones (Dieta) ...................................................................... 20

Tabla 3. Investigaciones sobre Rutinas ............................................................................................. 21

Tabla 4. Generadores de Rutinas ....................................................................................................... 22

Tabla 5. Cuadro Comparativo ZuMusic ............................................................................................ 23

Tabla 6. Ejemplo relaciones entre los componentes Perfil Paciente ................................................ 37

Tabla 7. Ejemplo de Composición Química de un Alimento (Macronutrientes) .............................. 37

Tabla 8 Representación Datos Generales .......................................................................................... 52

Tabla 9 Representación Perfil del Paciente ...................................................................................... 52

Tabla 10 Representación de Preferencias del Paciente ..................................................................... 54

Tabla 11 Representación Generación de la Dieta ............................................................................. 56

Tabla 12 Representación Generación de la Rutina de Ejercicios ...................................................... 57

Tabla 13 Representación Generación de la Lista de Reproducción de Música................................. 58

Tabla 14. Abreviaturas Sistema de Reglas ........................................................................................ 58



7

INTRODUCCIÓN

Algunos de los mayores problemas de salud pública en el mundo son la inactividad física, el

sedentarismo, la obesidad y las enfermedades crónicas relacionadas. Se han realizado estudios que

comprueban que, el acondicionamiento físico, debe ser parte de nuestro diario vivir y que cada

individuo debe adquirir una rutina de ejercicios de acuerdo a sus necesidades únicas, y al mismo

tiempo realizar una dieta adecuada. La urgente necesidad de tomar medidas eficaces para promover

la actividad física y mejorar la salud en el mundo requiere de soluciones innovadoras. El proyecto

ZuGym se presenta como una solución innovadora basada en tecnología informática; ZuGym es

una herramienta de apoyo que integra tecnologías informáticas con técnicas tradicionales para

prestar servicios personalizados y adaptados a las necesidades particulares de sus clientes (físicas,

de salud, de tiempo, entre otras).

Alcance

ZuGym es un sistema que provee tres servicios principales: ZuDiet, generador de dietas

personalizadas; ZuRoutine, generador de rutinas de ejercicio personalizadas; ZuMusic, generador

de listas de reproducción personalizadas. Estos servicios están orientados a tres tipos de clientes:

población colombiana entre los 18 y 54 años (Pacientes); nutricionistas quienes serán los que

ingresen los datos iniciales del paciente con el fin de darle validez a la dieta generada, además de

ser los encargados de realizar el seguimiento a los avances del paciente según los datos dados por

ZuDiet; entrenadores serán los que validen la rutina generada por ZuRoutine, además de apoyar su

trabajo con los datos de seguimiento dados por el sistema; por último aquellas personas

relacionadas con las ciencias del deporte (deportólogos, psicólogos, entre otros) a quienes los datos

manejados por el sistema pueden servirles de apoyo para conocer el avance de los pacientes.

Limitaciones

El proyecto debido a que es de orden interdisciplinario, en el proceso de generación de

cualquiera de los servicios, deberá ser evaluado por expertos después de su generación. Sin

embargo debido a que al poco tiempo de ejecución, se realizó un prototipo funcional que permitió

evaluar los modelos.

Es importante resaltar que el sistema sólo será orientado a pacientes que tengan las

posibilidades económicas para asistir a gimnasio o ir a un nutricionista, además de poseer los

recursos tecnológicos mínimos (acceso a internet y computador).

Objetivo

Diseñar un sistema software de apoyo a personal de gimnasios (ZuGym) que genere rutinas de

ejercicios complementadas con una dieta, donde ambas sean personalizado considerando las

características y necesidades individuales de los pacientes.


ISTAR- CIS09030IS08

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I. DESCRIPCIÓN GENERAL

1. Oportunidad o Problemática

Algunos de los mayores problemas de salud pública en el mundo son: la inactividad física, el

sedentarismo y la obesidad, los cuales son generadores de enfermedades no transmisibles [1]; Estas

enfermedades son las causantes de seis de cada diez muertes en el mundo [6]. Una de las soluciones

a este problema son los gimnasios, pero estos no son satisfactorios debido a su visión generalista.

Esta generalización, conlleva a que las personas no sean constantes en la práctica del ejercicio o la

realización de una dieta, y a que estos, después de algún tiempo se vuelvan monótonos, por lo que

los usuarios tienden a abandonarlos. Otra solución son herramientas de software como Weight by

Date [7] y Easy-E-Club [8] que, basadas en algunos datos principales dados por los usuarios, los

ayudan a llevar un registro (calendarizado) de lo que comen o/y el ejercicio que realizan,

respectivamente. No obstante estos sistemas son 100% manejados por el cliente y si este no tiene

conocimientos acerca de cómo realizar dietas o rutinas equilibradas, pueden perjudicarlos en lugar

de ayudarlos.

1.1.Descripción del Contexto

Uno de los mayores problemas de salud pública en el mundo es la inactividad física, el

sedentarismo, la obesidad y las enfermedades crónicas relacionadas. Estudios han comprobado que

el acondicionamiento físico debe ser parte de nuestro diario vivir y que cada individuo debe adquirir

una rutina de ejercicios de acuerdo a sus necesidades únicas. La nutrición, por su parte, es la base de

un buen rendimiento físico, es la encargada de proveer la energía, además de contrarrestar daños

tisulares causados por un ejercicio agotador. Mantener una dieta saludable es primordial, no sólo

para obtener la energía que necesitamos, pero también para prevenir enfermedades relacionadas a la

malnutrición y a padecimientos crónico-degenerativos como lo son la diabetes, la obesidad, el

cáncer, enfermedades cardiovasculares, entre otras. (Figura 1)[9].

Existe una necesidad urgente de tomar medidas eficaces para promover la actividad física con

una alimentación adecuada para mejorar la salud en el mundo (nutrición y la salud óptima están

íntimamente relacionadas [9]), la cual requiere de soluciones innovadoras. El proyecto ZuGym se

presenta como una solución basada en la tecnología, por medio de la cual se planeará el desarrollo

de un sistema inteligente innovador; una herramienta de apoyo que integre tecnologías informáticas

con técnicas tradicionales para ejercitarse prestando servicios personalizados y adaptados a las

necesidades particulares de sus clientes (físicas, de salud, de tiempo y/o familiares).



9

Figura 1. Enfermedades Relacionadas con la Nutrición [9]

ZuGym es un sistema que toma en cuenta diversos aspectos del perfil del usuario tales como

gustos y preferencias de música, rutinas de entrenamiento y dietas personalizadas, con el objetivo

de proveer dietas, rutinas de ejercicios y Listas de Reproducción de Música, personalizadas para

cada uno de los usuarios del sistema, utilizando además los conocimientos que ha adquirido durante

el proceso de ejecución e interacción humano/computador

La Salud Pública ha buscado por siglos mejorar las condiciones de vida mediante educación e

investigación, pero en el mundo siguen existiendo algunos de estos problemas que aún no han

podido ser resueltos y que incrementan el índice de mortalidad. Puesto que la salud pública abarca

un amplio margen de enfermedades, este trabajo se enfocará en un sólo grupo de estas que no

pueden ser controladas exclusivamente con drogas o vacunas. Dichas enfermedades son conocidas

como “Afecciones no Transmisibles”, entre las cuales se pueden mencionar: la inactividad física, el

sedentarismo, la obesidad o las enfermedades crónicas relacionadas, entre otras.

Según las Estadísticas Mundiales de la Salud 2009, publicadas por la OMS (Organización

Mundial de la Salud), “6 de cada 10 muertes en el mundo se deben a Afecciones no Trasmisibles”.

Asimismo, aproximadamente dos millones de muertes en el mundo son causadas por inactividad

física. La obesidad infantil es también uno de los problemas más serios de salud pública del siglo

XXI. La OMS ha tratado de luchar contra estas enfermedades (que son evitables), por medio de

estrategias y mecanismos de prevención, pero estos problemas no sólo están relacionados con la

salud sino que también, con la sociedad dando pie a que ella misma se encargue de expandirlos.


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1.2.Justificación

Las soluciones tecnológicas al problema de la generalización de los servicios en los gimnasios,

afrontan el problema de la creación de rutinas de ejercicio adaptadas a las necesidades y contexto

del usuario, pero lo hacen mediante aproximaciones tradicionales sin tener en cuenta los gustos de

este.

Una de las aproximaciones más cercanas son las tecnologías usadas por TechnoGym [10] y

LifeFitness [11], que son empresas que producen máquinas para hacer ejercicio con un software

incluido que maneja el registro del trabajo realizado por cada usuario y tienen una interfaz que es

elemental y de fácil acceso. Pero estas no generan rutinas ni tienen en cuenta los aspectos

nutricionales necesarios para hacer efectiva una rutina de ejercicios. Quienes generan estas rutinas

son los entrenadores, pero la mayoría de las veces, un solo entrenador (en un gimnasio) debe estar a

encargo de más de un cliente y, por lo mismo, los servicios prestados no son personalizados. Él o

ella se encargan de hacer rutinas generales que pueden no ajustarse a las necesidades específicas de

un cliente.

Vale la pena mencionar que lo anterior no toma en cuenta aspectos como las preferencias, que

varían de un usuario a otro, ni la adaptación, lo que genera en su mayoría, un rechazo a realizar

ejercicio porque no hacen que el usuario se sienta a gusto. Generalmente, un cliente tiende a dejar

de ir a los gimnasios, debido a que la solución a sus necesidades es demasiado demorada y se

vuelve rutinario realizar el mismo ejercicio o dieta por mucho tiempo y obteniendo resultados poco

visibles.

En resumen, es importante considerar las preferencias de usuario ya que son “los deseos del

usuario durante sus interacciones con el sistema (Hafenrichter et al. [12] y Freuder et al. [13]) si el

sistema no sabe satisfacer la necesidad de información, tomando en cuenta los deseos del usuario,

tal sistema no cumplirá los requerimientos para los que fue diseñado e implementado. No

considerar las preferencias del usuario puede influir en gran medida en la constancia y el

compromiso del usuario con respecto al uso del sistema. El hecho de que el usuario sienta que “el

sistema está hecho a su medida”, podría hacer que este se convierta en un cliente cautivo de dicho

sistema.

Es aquí donde surge la necesidad de crear un sistema de apoyo a gimnasios que personalice

ciertos servicios de acuerdo con las necesidades y características de los clientes de estos. Cabe

resaltar que una de las situaciones ideales es que los servicios puedan estar articulados entre sí, con

el fin de mejorar la integración y prestación de estos. Lo anterior llevaría a que se reduzca el tiempo

de obtener resultados, ya sea por motivos de salud o estética, con respecto a lo que se gastaría un

usuario con los servicios tradicionales de gimnasio, o al menos que el usuario esté más satisfecho



11

con lo que está realizando dentro de éste. En resumen, lo que se pretende es que el usuario se sienta

satisfecho con su rutina dentro y fuera del gimnasio.

A través de este trabajo se pretende realizar el Análisis y Diseño de la arquitectura de ZuGym,

una herramienta de software que ofrece servicios personalizados de acuerdo con las características y

necesidades individuales de los usuarios de gimnasios. Entre los servicios que ZuGym podría

ofrecer está el de generar una rutina de ejercicios que se complemente con una dieta e, incluso,

acoplada con un seguimiento médico con el objetivo de que el usuario considere que todo lo que se

le ofrece ha sido diseñado en su beneficio.

1.3.Impacto Esperado

Se espera que el impacto del proyecto se vea reflejado en cuatro factores:

Social: se pretende contribuir al mejoramiento de la salud y de la calidad de vida de las

personas, esto mediante una herramienta que les facilite el seguimiento y la continuidad

en la realización de dietas y rutinas de ejercicios.

Ingeniería de Sistemas y Tecnológico: se establecieron formalismos y métodos de la

rama de Ingeniería de Sistemas con el fin de introducirle rigor a la creación de dietas,

rutinas de ejercicio y Listas de Reproducción de Música. Adicional a esto, la

generación de un prototipo realizado con tecnologías aprendidas a largo del pregrado.

Interdisciplinaridad: al trabajarse con dietas y rutinas, se busca demostrar que la

ingeniería de sistemas se puede aplicar para resolver problemáticas que se presentan en

otras áreas del conocimiento, en este caso en particular Nutrición y Ciencias del

Deporte.

2. Descripción del Proyecto

Para realizar una corta descripción del proyecto, en esta sección de muestra cual el objetivo

general, los objetivos específicos y la metodología utilizada para alcanzar dichos objetivos.

2.1.Objetivo General

Realizar el análisis y diseño de la arquitectura de ZuGym, una herramienta de software que

ofrece servicios personalizados a las características y necesidades individuales de los clientes de

gimnasios, validándolos a través de un caso de estudio.

2.2.Objetivos Específicos

a. Identificar servicios ofrecidos por los gimnasios a sus clientes.

b. Seleccionar los servicios que puedan ser personalizados con respecto a las características y

necesidades de los usuarios de dichos gimnasios.


ISTAR- CIS09030IS08

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c. Formular un modelo de adaptación/personalización basado en preferencias, características,

necesidades y gustos de los clientes de un gimnasio.

d. Sincronizar el Modelo Arquitectónico de ZuGym con el Modelo de Adaptación con el fin

de ofrecer servicios personalizados a los clientes de gimnasio.

e. Diseñar la arquitectura de ZuGym que ofrezca servicios personalizados a los clientes del

gimnasio.

f. Validar el diseño arquitectónico de ZuGym mediante un caso de estudio.

2.3.Métodos Utilizados

El desarrollo del presente trabajo se realizó bajo la guía de las fases planteadas (Figura 2) en la

propuesta de trabajo de grado (Anexo 8. Las fases fueron:

a) Recolección y análisis de información: recolección de información de todos los datos que

se tuvieron en cuenta y que para el usuario final serán relevantes. Para esto se realizaron

dos actividades:

i. Recolección de información referente a datos básicos del usuario, de los servicios y de

las personas encargadas de prestar servicios, dentro de un gimnasio. Se realizaron

entrevistas con diferentes expertos: un deportólogo, dos nutricionistas y una

musicóloga (Anexo 1

ii. Identificación y selección de los servicios prestados por gimnasios que fueron

modelados para lograr su personalización. Realización de investigaciones

correspondientes por cada uno de los servicios, estados del arte (sección Error!

Reference source not found.).

a) Levantamiento de Requerimientos: en esta fase se tuvieron en cuenta los requerimientos de

todo el sistema en general. Se realizó el proceso correspondiente a los requerimientos: i)

Levantamiento de requerimientos, basados en el informe de investigación realizado con

anterioridad; ii) Análisis de requerimientos, donde se validaron los requerimientos según la

información recolectada y por último iii) Priorización, en esta parte se clasificaron los

requerimientos según el nivel de importancia al momento de ser implementados.

b) Creación Modelos de Adaptación: esta fase fue realizada en dos momentos. En primer

lugar fueron realizados los modelos de ZuDiet, en un proyecto especial junto con otras dos

personas. Después se realizaron los modelos ZuRoutine (sección III.4), ZuMusic (sección

III.5) y Perfil Paciente (sección III.2), junto con una actualización y mejoramiento de los

modelos de ZuDiet (sección III.3).

c) ADOO de la arquitectura de ZuGym: en esta fase se trabajó el modelo de dominio del

sistema ZuGym (sección III.1) junto con la descripción del flujo de servicio. Esta fase se

realizó en paralelo con la de Creación Modelos de Adaptación.



13

d) Sincronización: En esta fase se realizó el acoplamiento del modelo del mundo y los

modelos de adaptación con el fin de contemplar la información de adaptación necesaria

para personalizar los servicios ofrecidos por ZuGym.

e) Validación del diseño: en este punto del proyecto se desarrolló un prototipo funcional que

muestra, según casos específicos, la implementación y validez de los diseños planteados en

las fases anteriores. El servicio de ZuMusic, no fue implementado, por tal motivo para

validar los modelos se obtuvo la colaboración de una Musicóloga (Patricia Ramos1) quien

los evaluó y cuyos comentarios se tuvieron en cuenta diseño final.

Figura 2. Metodología Usada para el Desarrollo del Trabajo de Grado

Para el desarrollo del presente trabajo se utilizaron diferentes técnicas y metodologías. A

continuación se listarán aquellas que fueron usadas y que parte del proyecto se emplearon:

Análisis y Diseño Orientado a Objetos: para la creación de los distintos modelos de ZuGym

(sección III.1), y cada uno de los servicios del mismo: ZuDiet (sección III.3), ZuRoutine

(sección III.4), ZuMusic (sección 5). Además del Modelo de Perfil de usuario (sección

III.2) y los flujos de generación de los servicios (sección III).

TDD (Test Driven Development): el prototipo se desarrolló orientado a mostrar dietas y

rutinas (generalizadas y personalizadas) para dos casos específicos. El primero para

pacientes cuyo objetivo es bajar de peso y el segundo cuando el objetivo es subir de peso o

masa muscular.

En esta sección se especificó qué es ZuGym y cuál fue el proceso para el desarrollo del mismo.

En la siguiente sección se presentará la base teórica y el estado del arte para cada uno de los

servicios de ZuGym.

1 Correo: [email protected]


ISTAR- CIS09030IS08

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II. ESTADO DEL ARTE

1. Conceptos Importantes

1.1. Adaptación

La adaptación es un concepto que se relaciona normalmente a la idea de modificar un algo en

busca de acoplarlo a un entorno diferente al habitual. Específicamente, en la Ingeniería de Software,

se relaciona con la necesidad de realizar una transformación, a los servicios o datos ofrecidos por un

dispositivo, según el entorno en el que se encuentre o las características del mismo2. La DARPA

Broad Agency Announcement on Self Adaptive Software presenta, en 1997, una definición de

Software Adaptado que indica que “es el que evalúa su comportamiento y los cambios del mismo,

cuando la evaluación indica que éste no está cumpliendo con los objetivos del sistema, o cuando

una mejor funcionalidad o desempeño es posible” [14]. Por consiguiente, el software adaptado

posee diversas formas de realizar su propósito y, además, contiene el conocimiento suficiente para

realizar cambios efectivos en tiempo de ejecución [15]. Es así como, este tipo de software, busca

suplir la necesidad de adaptación de la información, para la prestación de servicios en entornos

dinámicos como los manipulados por dispositivos móviles (por ejemplo, Palms, IPhone,

Computadores Personales, celulares de última tecnología, etc.).

1.1.1. Tipos de Adaptación

Existen varios tipos de adaptación; para el presente estado del arte se definirán los expuestos

por et al. Zhang [16], entre los que se encuentran:

Adaptación al Contenido: adaptación en el contenido a diferentes tipos de dispositivos y

diferentes canales de comunicación, adaptación realizada teniendo en cuenta las

características (preferencias, objetivos, conocimiento, entre otras) de usuario [17].

Adaptación Function-Support: el cambio del entorno se vuelve invisible para la

colaboración entre aplicaciones y usuarios.

Adaptación del Middleware: es usada para ocultar la heterogeneidad del hardware y del

software, y/o proveer una interfaz de alto nivel para desarrolladores de aplicaciones. Esta se

basa en la capacidad de “sentir” los cambios en el ambiente para mejorar el rendimiento de

aplicaciones en ambientes dinámicos.

Adaptación a la Interface de Usuario: modificación de la interfaz para satisfacer las

necesidades del usuario, interfaz flexible y modificable.

2 Adaptar. Diccionario de la Lengua Española 2001. http://buscon.rae.es/draeI/SrvltConsulta?TIPO_BUS=3&LEMA=adaptar

http://buscon.rae.es/draeI/SrvltConsulta?TIPO_BUS=3&LEMA=adaptar



15

1.2. Dietas

En esta sección de definirán dos de los conceptos más relevantes en relacionados a la

generación de dietas: Dieta Saludable y Nutrición.

1.2.1. Dieta Saludable

El presente documento se ha basado en la siguiente definición de dieta saludable:

“Los principios básicos de una dieta saludable pueden resumirse en tres palabras

únicamente: moderación, variedad y balance. Teniendo en cuenta estas tres palabras

podremos disfrutar del placer de comer sin tener que preocuparnos sobre el colesterol, sal,

exceso de peso, y otros problemas que correcta o incorrectamente se relacionan con la

nutrición.“ [9]

1.2.2. Nutrición

Según Lopategui [18], la nutrición es una ciencia que se encarga de estudiar los nutrientes

(sustancias nutricias/alimenticias o nutrimentos) que constituyen los alimentos. La función de estos

nutrientes, las reacciones del organismo a la ingestión de los alimentos y nutrientes, y cómo

interaccionan dichos nutrientes respecto a la salud y a la enfermedad. Además, la ciencia de la

nutrición se dedica a investigar las necesidades nutricionales del ser humano, sus hábitos y consumo

de alimentos, y la composición y valor nutricional de esos alimentos. La nutrición se puede ver

también como un conjunto de procesos [18] y se dirige hacia el estudio de la ingestión, digestión,

absorción, metabolismo y excreción de las sustancias alimenticias (nutrientes/nutrimentos) por

medio de los cuales se produce energía para que ese organismo vivo pueda sostenerse, crecer,

desarrollarse y en la mayoría de los casos reproducirse.

La OMS también la define como: “la ingesta de alimentos en relación con las necesidades

dietéticas del organismo. Una buena nutrición (una dieta suficiente y equilibrada combinada con el

ejercicio físico regular) es un elemento fundamental de la buena salud” [19].

Otro concepto importante dentro de la nutrición es la dieta. Una dieta es la alimentación

habitual de una persona y está compuesta de comidas y bebidas específicas [20], que se integran en

busca de un objetivo. Uno de los objetivos de las dietas es mejorar la salud, tomando en cuenta que

cada persona posee un metabolismo diferente y algunas no asimilan de la misma forma ciertos

alimentos que pueden llegar a causar daños en su organismo. Otro objetivo de las dietas es la

estética; actualmente se imponen implícitamente determinados estándares de belleza lo cual

conduce a que las personas se comprometan con una dieta buscando estar acorde con los modelos

pre-establecidos.


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16

Como se puede observar en las definiciones anteriores, la nutrición, se encuentra estrechamente

relacionada con el estilo de vida de las personas y cómo este puede afectar su salud. Por ejemplo, si

una persona no tiene un estilo de vida saludable, es decir, su alimentación no es balanceada, se

puede reducir la inmunidad (aumentar la vulnerabilidad a las enfermedades), alterar el desarrollo

físico y mental, y reducir el rendimiento físico.

Estos conceptos son únicamente para contextualizar lo que es la nutrición, pero con base en

entrevistas realizadas a nutricionistas expertos (en el Anexo 1, estos conceptos son ampliados. Una

de las nociones que los nutricionistas entrevistados resaltaron fue la adaptación, cuya importancia

se refleja, al momento de crear una dieta, debido a que es uno de los factores que determina la

constancia de un paciente. En la siguiente sección se ampliará este concepto.

1.3. Rutinas

En esta sección se definirán los conceptos más relevantes para la prescripción de una rutina de

ejercicios: Salud, Fitness, Entrenador Personal, Prescripción del Ejercicio y “Ejercicio y Música”

1.3.1. Salud

La salud, según la OMS [21], es el “estado de completo bienestar físico, mental y social, y no

solamente la ausencia de afecciones o enfermedades. Esta definición incluye un componente

subjetivo importante que se debe tener en cuenta en las evaluaciones de los riesgos para la salud”.

1.3.2. Fitness

Fitness, como se define en [22] como, “un estado psico-físico que nos esforzamos

conscientemente por alcanzar mediante el entrenamiento, la alimentación selectiva y una actitud

vital y sana que va más allá de un bienestar en cuanto a la salud”. El Fitness no se puede

únicamente medir con valores cuantitativos de resistencia; también se tiene en cuenta el grado de

motivación de la persona. La motivación es uno de los factores más importantes al momento de

realizar actividad física o de hablar de salud, y que esta es la que determina que cada individuo siga

o no una rutina de ejercicios; la motivación puede ser por problemas de salud, prevención de las

mismas, o por estética.

1.3.3. Entrenador Personal

Al momento de realizar actividad física y más específicamente, realizar una rutina de ejercicios,

es necesario el acompañamiento de un profesional que, basado en la experiencia y conocimientos en

actividad física, le ayude a conseguir sus objetivos. El entrenador tiene como objetivos [23]: la

planificación de trabajo necesario para conseguir los objetivos de entrenamiento; preparación



17

técnica y táctica con el fin de conocer el progreso con respecto a los objetivos establecidos, además

de la constante intervención en el fortalecimiento de la motivación. El ejercicio sin una guía puede

tener efectos perjudiciales, por lo que las personas prefieren un entrenador personal.

1.3.4. Prescripción Ejercicio

Según J.H.Wilmore en [24], “la prescripción de ejercicio está basada en la capacidad individual

para realizar ejercicio e incluye una definición de: tipo, describe la clase de ejercicio a ser

ejecutado; frecuencia, describe qué tan seguido se deben realizar las sesiones; duración, describe

qué tanto debe durar el ejercicio; e intensidad, describe qué tanta energía va a ser usada”.

En el artículo “Implications for an Exercise Prescription Authoring Notation” [25], se presenta

la manera en la que una persona que necesita que se le preinscriba una rutina de ejercicio, se le

vuelve costoso el pago continuo a entrenadores personales o fisioterapeutas, si requiere de una

supervisión en cualquier momento al realizar el ejercicio. Con base en estudios realizados a un

grupo de 10 personas inscritos en programas de fitness o de rehabilitación física (entre los 25 y los

56 años), se propone un conjunto de pasos a seguir para la prescripción de ejercicio:

a. Planear la prescripción con base en la historia clínica del paciente.

b. Describir cuándo el cliente debe hacer ejercicio.

c. Descripción específica del ejercicio.

d. Descripción del material que deberá usar el paciente.

e. Descripción de cuándo el cliente debe cesar el ejercicio.

f. Retroalimentación.

1.3.5. Ejercicio y Música

Diversos estudios han comprobado la estrecha relación entre la música y el rendimiento en la

ejecución de una rutina de ejercicios. Según Hasan et al. [26], “los atletas o pacientes responden a

las cualidades rítmicas de la música por la sincronización de los patrones de movimiento a su ritmo;

el ritmo en relación con la preferencia del usuario y las condiciones situacionales afecta al ejercicio

y el estrés”. En esta investigación, con la ayuda de analistas de comportamiento, se toma como

premisa que el ser humano responde a la influencia del entorno, es decir, su contexto (lo que

percibe con sus sentidos) afecta el rendimiento en sus actividades. La investigación descrita en [26],

concluye que el efecto de la música al momento de realizar ejercicio es mayor si la persona no está

entrenada (no realiza ejercicio constantemente) ya que no está condicionada al ambiente; por otro

lado las personas que sí realizan ejercicio constantemente no son tan influenciables por la música.

Como tal, la música funciona como un agente motivador, pero no se ha tenido en cuenta si la

personalización de la música aumentará el nivel del efecto positivo de la música en el ejercicio.


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18

2. Estado del Arte ZuDiet

En la presente sección se plasman los resultados de un trabajo de investigación enfocado en

buscar herramientas para construir dietas, preferiblemente tomando en cuenta una rutina de

ejercicios y las preferencias del usuario, resaltando ventajas y desventajas de cada solución

encontrada. El Estado del Arte de ZuDiet se encuentra en al Anexo 1.

Las conclusiones obtenidas a partir de la investigación que se llevó a cabo para desarrollar el

presente documento de estado del arte, son:

- Se encontró un gran número de trabajos que buscan resolver el mismo problema, la falta de

herramientas de software que apoyen la generación de dietas y el seguimiento de la mismas,

pero ninguno es completo ni toma en cuenta conceptos básicos de la personalización

(especialmente en cuanto a gustos y preferencias) ni de la adaptación.

- Existen teorías y estudios que se aplican a nuestro problema de investigación; las

contribuciones de dichos estudios se tomarán en cuenta en el momento de crear nuevos

estudios y soluciones para el proyecto ZuGym.

- Existen herramientas y soluciones relacionadas a la propuesta de ZuGym, como la creación

de ontologías para el manejo del concepto alimento o el uso de Sistemas MultiAgentes

como herramienta para el desarrollo de sistemas que generan dietas. Las técnicas y

aproximaciones actuales, sus ventajas y desventajas, serán tomadas en cuenta en el

momento de refinar la propuesta de solución del proyecto ZuGym.

En adición a esto, y con base en las ventajas y desventajas encontradas definidas en el presente

documento, a continuación se puntualizará en algunas que serán tenidas en cuenta para el desarrollo

de ZuGym:

- Debido a que uno de los factores, más significativos y que dará un valor agregado a

ZuGym, es la adaptación, dentro del desarrollo de los modelos de adaptación de ZuGym, se

tendrán en cuenta dos tipos de adaptación [16]: adaptación al contenido y adaptación a la

interface de usuario. En adición a esto, también se podrá tener en cuenta la adaptación para

distintos tipos de clientes, por ejemplo: restaurantes, clínicas, nutricionistas, etc.

- Con respecto a los perfiles de usuario [27]. Se tendrán en cuenta dos aspectos: el perfil

implícito, el dinámico y el escrutable, esto con el fin de mejorar la interacción del usuario

con el sistema y no sobrecargarlo al momento de entrar los datos, ya que por la naturaleza

del servicio, es bastante la información la que se necesita. Además, se tendrá en cuenta dar



19

el apoyo al usuario, dándole retroalimentación sobre sus comportamientos [28],

incentivándolo y educándolo, con respecto a los conceptos importantes en una dieta.

- El uso de ontologías para la representación de los alimentos y de los diferentes conceptos

relacionados con la dieta, es un común en la mayoría de los trabajos relacionados. Estas

representaciones, se tomarán en cuenta para modelar los conceptos relacionados con la

generación de dietas. Los conceptos se tomarán de los resultados de la entrevistas y se

encuentran especificados en el Anexo 4.

- Una de las falencias que fue reiterativa, en la mayoría de trabajos y sistemas relacionados,

es que no se tiene presente la necesidad de unir las dietas con la actividad física. Como se

planteó en al Anexo 1, no se pueden tomar como conceptos separados, ambos (dietas y

actividad física), hacen parte fundamental de un estilo de vida saludable. Siendo esto último

el problema que el proyecto busca cubrir

En conclusión, con base en los conocimientos adquiridos en el presente trabajo, se dará inicio a

la creación de los modelos de adaptación. Estos modelos, serán la base para el desarrollo de la capa

de adaptación de ZuGym y representarán todos los conceptos necesarios para que el sistema logre el

objetivo de la generación personalizada de dietas.

2.1.Cuadros comparativos

En la Tabla 1 se presentan algunos trabajos de investigación relacionados en el área de

generadores de dietas; se realizó una comparación entre estos según las características de

personalización. Vale la pena notar que la mayoría de los trabajos se caracterizan por no tener

elementos de personalización o servicios orientados a satisfacer las necesidades específicas de cada

usuario; por el contrario, se limitan a ofrecer servicios generales para cualquier tipo de usuario. Sin

embargo, ZuDiet busca satisfacer esta falencia y personaliza cada servicio considerando que cada

cliente es diferente y tiene características y necesidades particulares.

Tabla 1. Trabajos de Investigación Relacionados (Dietas)

Criterio [30] [31] [32] [33] [2]

¿Genera Dietas? +/- + - - +

¿Tiene en cuenta preferencias? + + + - +

¿Tiene en cuenta el estado de salud

actual del usuario? + + - - +

¿Tiene en cuenta hábitos Nutricionales? + - - - +

¿Tiene en cuenta el contexto de uso? - - +/- + +

Movilidad (Ubicuidad) - - - + +

¿Realiza un seguimiento de la dieta

realizado por el usuario? - - - +/- +

Orientado a objetivos - - - - +


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20

Con respecto a la integración de servicios, (Tabla 2), se compara ZuDiet con otras herramientas

que generan dietas; se puede apreciar que en la mayoría de estas no se integran otros servicios como

generación de rutinas y/o el control de avances en la dieta. Cabe resaltar que aunque algunas tienen

la biblioteca de alimentos, son listas que no están contextualizadas (información del entorno del

cliente) con el lugar donde el usuario se encuentra y las posibilidades de conseguir algunos

alimentos específicos. Además, ninguna de las herramientas investigadas tiene en cuenta las

patologías del usuario lo que podría causarle problema a este si por ejemplo, no tolera

específicamente algún tipo de alimento.

Tabla 2. Trabajos Relacionados Aplicaciones (Dieta)

Criterio [34] [35] [36] [37] [2]

¿Integra dietas y rutinas? - - - - +

¿Da consejos de nutrición? + + + - +

Movilidad +/- + - + +

Biblioteca de Alimentos + - - - +

¿Maneja Personalización? - - - - +

¿Integra el sistema con servicios

web? - + - -

+

¿Tiene en cuenta estado de

salud/patologías del usuario?

- - - - +

3. Estado del Arte ZuRoutine

Los informes de la Organización Mundial de la Salud han demostrado que ha habido un

aumento en la falta de actividad física en la población mundial [38]; esto puede ser caracterizado

por los informes frecuentes sobre el aumento del número de personas que contraen enfermedades

cardíacas, accidentes cerebro-vasculares, tienen el colesterol alto o son obesos [39]. Según Jang et

al. [40], el ejercicio reduce el riesgo de muerte debido a las enfermedades anteriormente nombradas;

previene o minimiza la tensión alta, artritis, osteoporosis y depresión. En adición a esto, es

importante que al momento de realizar el ejercicio se tenga una guía (e.g. un entrenador), ya que sin

esta, el ejercicio puede tener efectos perjudiciales. Lo anterior también contribuye a que las

personas se sientan más seguras.

En el Anexo 2, se muestra el estudio realizado con respecto tanto a generadores de rutinas de

ejercicio como a investigaciones sobre el tema. La mayoría de los trabajos relacionados tienen en

cuenta el perfil del usuario, en mayor o menor grado, sin embargo ninguno de ellos tiene en cuenta

el estado de salud del usuario. Adicional a esto, no se realiza un seguimiento del ejercicio, lo que

conlleva no tener una continuidad en el mismo. Asimismo, no se tienen en cuenta aspectos como:

movilidad de la aplicación, el/los objetivo(s) de la rutina, una calendarización de la rutina, entre

otros.



21

Las rutinas de ejercicio generan un gasto calórico a los que la realizan, por tal motivo es

importante que esta esté relacionada con una dieta. Con respecto a las tecnologías investigadas,

solamente una tiene en cuenta esta relación dieta-rutina; sin embargo es mucha la necesidad de

información que debe introducir el usuario, lo que hace pesada y tediosa esta aplicación. Adicional

a la dieta, como se muestra en algunos trabajos, la música es otro factor con una fuerte influencia en

el rendimiento del usuario; sin embargo, la mayoría de trabajos, sólo usan una “voz motivadora”,

sin proporcionar una Lista de Reproducción de Música que motive e intensifique el trabajo del

usuario.

3.1.Cuadros Comparativos

En la Tabla 3 se presentan algunos trabajos relacionados en el área de generadores de rutina; se

realizó una comparación entre estos según las características de personalización. Como se puede

apreciar, la mayoría de los trabajos se caracterizan por no tener elementos de personalización o

servicios orientados a satisfacer las necesidades específicas de cada usuario; por el contrario, se

limitan a ofrecer servicios generales para cualquier tipo de usuario. Sin embargo, ZuRoutine busca

satisfacer esta falencia y personaliza cada servicio considerando que cada cliente es diferente y tiene

características y necesidades

Tabla 3. Investigaciones sobre Rutinas

Criterio [41] [28] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [2]

¿Tiene en cuenta el perfil de

usuario? + - +/- + - - - +/- +

¿Genera rutinas de ejercicio? - + +/- - - - +/- +/- +

¿Tiene en cuenta el estado de

salud actual del usuario? - - - - - - - - +

¿Tiene en cuenta la

localización del usuario? - - - + - +/- + - +

Calendario - - - + - - - - +

Movilidad (Ubicuidad) - - - + + - + + +

¿Motiva al usuario a realizar

ejercicio? + - - - + + - - +

¿Realiza un seguimiento del

ejercicio realizado por el usuario?

Análisis de resultados

- + + - - - + + +

Orienta a objetivos - + - - - - + - +

Con respecto a la integración de servicios, (Tabla 4), se compara ZuRoutine [2] con respecto a

otras herramientas que generan rutinas; se puede apreciar que la mayoría de estas no se integran

otros servicios como generación de dietas y/o la toma en cuenta de listas de reproducción musical

con el objetivo de motivar la práctica del ejercicio. Vale la pena resaltar que aunque algunas tienen

el complemento motivacional de la música o audio interactivo de motivación, son listas genéricas


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22

que no tienen en consideración los gustos y preferencias ni la información del entorno del cliente;

esta información puede ser provista por la máquina donde se realizó el ejercicio o simplemente un

servicio web que apoye la buena práctica del ejercicio.

Tabla 4. Generadores de Rutinas

Criterio [41] [28] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [2]

¿Integra patrones

alimenticios? - - - + - - - - +

¿Integra listas de

reproducción personalizadas? - - + - + - - - +

¿Tiene audio interactivo de

motivación? + - + - + + + - +

¿Integra

dispositivos/máquinas de hacer

ejercicio?

- + . - - - + + +

¿Se encuentra Implementado? + + + + + + + + +

¿Se encuentra en

investigación? - - . - - - - - +

¿Integra el sistema con

servicios web? + - + - . . . . +

4. Estado del Arte ZuMusic

Las conclusiones obtenidas a partir de la investigación que se llevó a cabo para desarrollar el

estado del arte de ZuMusic, son:

- Las características de la música, influyen directamente en el ritmo cardiaco de una persona

que realiza ejercicio; esta influencia ayuda a mantener un ritmo cardiaco normal o estable.

Un gran número de trabajos se han dedicado a comprobar la influencia de la música,

anteriormente explicada, con el fin de buscar mezclas de sonidos que se orienten a mejorar

el rendimiento de los deportistas.

- Existen varias herramientas, en su mayoría web, que generan mezclas con objetivos

específicos; un ejemplo es un tipo de canción para una máquina específica o para un tipo de

ejercicio especifico. Adicional a esto, existen algunos programas que son motivadores,

tienen una “voz” que motiva a la persona que está haciendo ejercicio para que mejore su

rendimiento y pueda cumplir un objetivo específico.

Adicionalmente, y con base en las ventajas y desventajas encontradas definidas en el presente

documento, a continuación se puntualizará en algunos aspectos que serán tenidos en cuenta para el

desarrollo de ZuGym: la mayoría de los trabajos investigados en este campo no tienen en cuenta un

perfil de usuario, ni el objetivo del usuario, qué tipo de ejercicio se encuentra realizando, o qué tipo

de música le gusta o con cuál se siente mejor al momento de realizar un tipo específico de ejercicio.



23

4.1. Cuadros Comparativos

A continuación se mostrará un cuadro comparativo (Tabla 5), con el fin realizar un paralelo

entre cada uno de los sistemas descritos en el Anexo 3, Estado del Arte ZuMusic.

Tabla 5. Cuadro Comparativo ZuMusic

Criterio [48] [49] [44] [50] [51] [2]

¿Tiene perfil de usuario? - - - - - +

¿Genera listas de reproducción? + + - - - +

¿Maneja estado de salud? - +/- +/- - - +

¿Genera recomendaciones? - + - +/- - +

Orientada a objetivos - - - - +/- +

¿Integra rutina de ejercicio? - - - - +/- +

¿Tiene audio de motivación? - - + - - +

¿Integra dispositivos y/o

máquinas de hacer ejercicio? - - - - +/- +

¿Maneja más de un tipo de

ejercicio?

- - + - + +

¿Se encuentra Implementado? + + + + + +

¿Tiene servicios web? - - - + + +


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24

III. DESARROLLO ZUGYM

1. MODELO DEL MUNDO

En la presente sección se realizará una descripción general del funcionamiento del sistema

ZuGym (Figura 3), dando una breve definición de cada uno de sus componentes, como también de

las relaciones entre estos.

Figura 3. Modelo del Mundo ZuGym

1.1. Componentes Modelo del Mundo

El Modelo del Mundo (Figura 3) es una representación de aquellos componentes y relaciones

que conforman el sistema ZuGym. Este modelo muestra el flujo de negocio de ZuGym, desde quién

consume sus servicios hasta los recursos necesarios para la oferta de los mismos. Además, se

muestran aquellos componentes de adaptación necesarios para la personalización de los servicios. A

continuación se presentará una breve descripción de los componentes que serán relevantes para la



25

generación de dietas únicamente, ya que debido a la amplitud del sistema se van a descartar las

características de los demás servicios.

1.1.1. Gimnasio

El gimnasio representa al cliente de ZuGym, será quien consuma los servicios: listas de

reproducciones personalizadas (ZuMusic), generación de dietas (ZuDiet) y generación de rutinas

(ZuRoutine). Es importante resaltar que los gimnasios son los clientes del sistema, quienes van a

adquirirlo, pero los usuarios finales son las personas o clientes que asistan a dichos gimnasios. El

gimnasio es quien debe proveer la información necesaria para la creación de los perfiles de usuario,

además de ofrecer la aplicación que será usada por sus clientes. Es necesario aclarar que la

adquisición de información del paciente, se hará de dos maneras: explícita, lo que significa que se le

preguntará directamente al usuario algunos datos importantes y básicos para una primera

aproximación del servicio; e implícita, que se refiere a la capacidad del sistema de obtener

información, acerca del usuario, a partir de la interacción del mismo con el sistema.

1.1.2. ZuGym

El sistema del proyecto es ZuGym, encargado de proveer los servicios personalizados a los

clientes con base en el conocimiento del usuario, sus características, gustos y preferencias

representados por un perfil de paciente (sección III.2). Además, es el encargado de la interacción

entre los diferentes servicios con el fin de articularlos y así enriquecer cada uno y proveerle al

cliente una mejor solución. ZuGym se compone de tres servicios principales: ZuDiet, generación de

dietas personalizadas; ZuRoutine, generación de rutinas de ejercicio personalizadas; y ZuMusic,

generación de listas de reproducción personalizadas. Adicionalmente, ZuGym, integra sus tres

servicios con el fin de enriquecerlos, es decir, se toma la información de entrada de los servicios de

manera conjugada con el fin de articular los esfuerzos y procesos de cada uno de tales servicios. Un

ejemplo, de esta integración, es que los usuarios, al seguir una rutina de ejercicios, pierden cierta

cantidad de calorías, las cuales es necesario compensar. Si no se tiene una dieta que conozca esta

pérdida, se puede generar un desequilibrio en el organismo, porque el usuario podría estar

consumiendo menos calorías que las que quema con el ejercicio, o por el contrario, puede estar

consumiendo muchas más calorías de las necesarias. Por este motivo, la integración de los servicios

es un factor diferenciador de ZuGym, además de los servicios agregados, los cuales se ven el

modelo del mundo (Figura 3). Es importante aclarar que cada uno de los servicios de ZuGym son

independientes y pueden generar sus productos sin la necesidad de los demás.


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26

1.1.3. Usuario

Entiéndase por usuario a todas aquellas personas que interactúan con el sistema (ZuGym); los

cuales no solamente obtienen información del sistema, sino que también generan conocimientos

para el mismo. A continuación se ahondará en cada uno de los usuarios de ZuGym, además sobre lo

que pueden y no pueden realizar en el sistema.

Usuario Paciente

El usuario paciente es el que busca entrar al gimnasio con un objetivo específico (salud y/o

estética, por ejemplo) y al cual se le adaptan los servicios brindados por el gimnasio. El paciente es

quien, por medio de la interacción con el sistema, enriquece su perfil y así el sistema puede

personalizar los servicios. Además esta interacción del paciente tendrá también como fin conocer

los avances del mismo tanto en la dieta como en la rutina de ejercicio. Es importante aclarar que el

sistema no le generará una dieta o una rutina al paciente sin la debida autorización de un experto del

deporte o de la salud.

Usuario Nutricionista

Este usuario es el encargado de obtener los datos básicos necesarios para la primera iteración de

la dieta (Dieta Inicial) del paciente. Además, es quien valida la dieta generada por el ZuDiet

(sección III.3); además el nutricionista es quien da una retroalimentación al sistema, quien irá

almacenando dicha información. El seguimiento del avance del paciente, es también evaluado por el

nutricionista. Además el sistema generará alarmas a partir de comportamientos del paciente fuera de

los rangos establecidos por la dieta y el nutricionista actuaría sobre estos.

Usuario Entrenador

Al igual que el usuario nutricionista, el usuario Entrenador es el encargado de obtener los datos

relacionados con el estado físico del paciente, además de ser quien da la aprobación de la primera

rutina (rutina inicial) generada por ZuRoutine (sección III.4) para un paciente específico. Es

importante resaltar que el sistema apoyará al entrenador en el proceso de seguimiento del avance y

rendimiento del paciente, para así conocer en qué momento se está(n) llegando a lograr el(los)

objetivos del mismo.

Usuario DJ

Este es un usuario inusual en un gimnasio normal, pero con base en las investigaciones

explicado en el Anexo 3, la música es un motivador para el buen rendimiento físico de los

pacientes. Adicional a esto, la música influye en el pulso cardiaco, lo cual ayuda a controlar que

este se mantenga en el estado normal que señale el ejercicio. Sin embargo, la base es la música que

le guste al paciente y con la cual se sienta más a gusto cuando se encuentra haciendo ejercicio.



27

1.1.4. Servicios ZuGym

ZuGym como se mostraba anteriormente, está compuesto por tres servicios básicos: ZuDiet,

ZuRoutine y ZuMusic, que generan dietas personalizadas, rutinas de ejercicio personalizadas y

listas de reproducción personalizadas, respectivamente. Es importante aclarar que estos servicios

son adaptados debido a que están unidos a un modelo de adaptación (sección III.1.1.6), que

mantiene un perfil de usuario el cual será usado para lograr personalizar los servicios generales de

un gimnasio; esta es una de la ventajas más importantes de ZuGym, puesto que al adaptar estos

servicios a las necesidades, preferencias, características individuales de cada usuario, se logrará que

estos sean constantes y se disminuyan los índices de disidencia en los gimnasios. A continuación se

realizará una breve explicación de cada uno de los servicios ofrecidos por ZuGym.

ZuDiet

La generación de la dieta está a cargo de este componente. ZuDiet genera la dieta con base en

información general, usada para una dieta común, y en los datos del paciente (obtenidos explicita e

implícitamente por el sistema). Además, este componente genera la dieta tomando en cuenta

algunas características de la rutina de ejercicio (ZuRoutine) paciente con el fin de mantener un

equilibrio en el estado físico del mismo. El proceso de generación de la dieta, será detallado en la

sección III.3, donde se mostrará cómo se utilizan las características de los perfiles de paciente para

el enriquecimiento de una Dieta genérica.

ZuRoutine

Por otro lado, la generación de la rutina está a cargo del componente ZuRoutine; éste genera la

dieta con base en la información general, que usualmente se usa para una rutina común, y además

de esto usará los datos que se obtienen implícita e explícitamente por el sistema. Al igual que

ZuDiet, este sub-sistema genera la rutina tomando en cuenta las características de otros servicios

prestados por ZuGym, como lo son la dieta y la Lista de Reproducción de Música (ZuMusic); con

la idea de conservar un equilibrio en el estado físico del paciente, así como de motivar al mismo

para que sea constante en la rutina. En la sección III.4 será detallado el Modelo de Adaptación de

ZuRoutine, mostrando cómo serán usados los datos del perfil de paciente, así como el proceso de

generación de la rutina.

ZuMusic

Este componente, es el encargado de la generación de una Lista de Reproducción de Música

Personalizada, la cual se integra con la rutina de ejercicio (ZuRoutine); esta lista tiene el propósito

de motivar y mejorar el rendimiento del paciente. Por medio de la interacción del paciente con el

sistema, ZuMusic, personaliza la Lista de Reproducción de Música según cuatro criterios:


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28

preferencias, gustos, rendimiento (por ejercicio) y el ritmo cardiaco. En la sección III.5, se

detallarán los componentes de ZuMusic, junto con la información que será manejada por este

servicio para lograr la personalización de la lista de reproducción.

1.1.5. Perfil del Paciente

El Perfil del Paciente maneja todas las características personales y físicas de este junto con sus

gustos, preferencias, necesidades y objetivos (metas) del mismo. En la sección III.2, se amplía cada

una de estas características y cómo estas enriquecen los servicios de ZuGym. El Perfil del Paciente

es uno de los componentes más importantes del sistema, porque es él quien le da un valor agregado

a todos los servicios, además de ser este quien maneja toda la información necesaria del paciente,

para la creación de una dieta y/o rutina y la planeación de las mismas. La forma en que el Perfil del

Paciente genera valor al sistema es brindándole al mismo la información necesaria sobre el paciente

para que se pueda generar cualquiera de los servicios de ZuGym que se adapten/personalicen a los

gustos, preferencias, patologías, necesidades y objetivos del paciente.

1.1.6. Modelo de Adaptación

El modelo de adaptación tiene como fin tomar los servicios generalizados brindados

comúnmente por los gimnasios y adaptarlos de tal manera que se acoplen a las necesidades,

preferencias, gustos y objetivos individuales de cada usuario de los mismos. Para lograr la

personalización de los servicios se creó un modelo de adaptación para cada uno (secciones 3, 4 y 5).

Sin embargo no es posible realizar la adaptación de un servicio sin tener como base un perfil de

usuario que permita, dada la información de preferencias y gustos, cambiar atributos de los

servicios para que el usuario se sienta satisfecho y sea más constante tanto en la dieta como en la

rutina.

En adición a esto, también maneja un perfil de dispositivo con el fin de adaptar los servicios a

las capacidades tecnológicas de los usuarios: por ejemplo, si el usuario maneja un dispositivo móvil,

la información debe ser desplegada de manera diferente a si usa un computador de escritorio.

1.1.7. Modulo Recomendaciones

Para lograr la personalización de los servicios es necesario conocer los gustos y preferencias del

usuario. Sin embargo, esto no se puede lograr realizándole una encuesta extensa sobre sus gustos.

Es por esto que, con base en los datos iniciales (dados a los expertos), el sistema recomienda al

paciente los alimentos, ejercicios o canción (según el servicio) que podrían ayudarle a lograr su

objetivo; la respuesta a estas recomendaciones se convertirá en histórico del paciente y, de allí, se

podrán inferir las tendencias en gustos o preferencias del mismo. Para cada servicio de ZuGym



29

existe un módulo de recomendaciones diferente, pues cada uno de estos se relaciona con diferentes

acciones o actividades del paciente.

En la siguiente sección hay una breve explicación de cuál es el flujo del servicio de ZuGym

para lograr una mejor comprensión de cómo se generan los servicios. Igualmente, para cada uno de

los servicios se mostrará cómo es el flujo interno para la generación de la dieta, la rutina y/o la lista

de reproducciones iniciales y personalizadas respectivamente.

1.2. Flujo del Servicio General

El flujo general de los servicios brindados por ZuGym se realizó con base en un plan de

negocios al cual está asociado [3]. En la Figura 4, se puede ver que el paciente llega a un gimnasio

con unas necesidades y objetivos específicos; luego se le muestra cuáles son los servicios que presta

el gimnasio integrado con ZuGym. Al momento de decidir qué servicios va a usar, se le envía a una

revisión médica; en ésta se crea un perfil médico el cual constituye la primera fuente de información

para la generación de los servicios (secciones 3, 4 y 5). Este perfil es creado por expertos en la

ciencia del deporte como: deportólogos, nutricionistas, psicólogos, entre otros. Este perfil se realiza

por medio de pruebas de laboratorio y físicas para conocer el estado actual del paciente.

Figura 4. Flujo General Servicios ZuGym

A continuación, basado en los datos obtenidos por el perfil inicial de paciente, el sistema genera

la dieta (sección III.3.2) y/o la rutina de ejercicios (sección III.4.2). La rutina y la dieta están

conectadas y comparten información enfocada a mantener un equilibrio entre las calorías quemadas

y las consumidas, esto será especificado en la sección Integración Modelos/Servicios. Así mismo la

rutina y la Lista de Reproducción de Música comparten información orientada a mejorar el

rendimiento del paciente al momento de realizar los ejercicios. En adición a esto, por intermedio de


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30

un componente web, se podrá personalizar/adaptar los servicios y llevar un seguimiento de los

avances del paciente.

Con base en lo planteado en el modelo del dominio de ZuGym y el flujo del servicio del mismo,

se refleja la necesidad de tener un perfil de usuario que permita la personalización de los servicios;

eso es debido a que el perfil de usuario es quien que mantendrá la información del paciente y estos

datos serán los utilizados para lograr la generación de los servicios tanto iníciales como deseados.

En la siguiente sección se mostrará en detalle cuál es el modelo propuesto para el Perfil del

Paciente, además de cómo se realizará la obtención de los datos para crear dicho perfil.

2. MODELO PERFIL DE PACIENTE (USUARIO)

El modelo perfil de usuario (Figura 5) tiene como objetivo mostrar cuáles serán los

datos/características que se deberán tener en cuenta para la clasificación y jerarquización de las

preferencias del paciente y lograr generación de los servicios prestados por ZuGym. El modelo

perfil de paciente define cuatro tipos de perfil: Información Básica, Contexto de Uso, Objetivo,

Preferencias. A continuación se expondrán cuáles son las características de cada uno de los

componentes anteriormente mencionados.

2.1. Componentes del Modelo Perfil de Paciente

Los componentes del Modelo Perfil de Paciente contienen los datos individuales de los

pacientes que se comportarán como un filtro de datos en el momento de generar cualquiera de los

servicios prestados por ZuGym.

2.1.1. Información Básica

Este componente maneja todos aquellos datos del paciente que son estáticos, es decir, que no

varían en un largo periodo de tiempo. Adicionalmente, estos datos proveerán la información

necesaria para realizar los cálculos correspondientes a la primera etapa de la generación de la dieta

y/o la rutina. Los datos a tomar en cuenta serán los expuestos en el modelo Perfil del Paciente; para

esto se tomaron en cuenta seis diferentes grupos de datos:

- Información Básica: todos aquellos datos personales del paciente como nombre, edad,

género, dirección, entre otros.

- Hábitos3: tales como el alcohol, fumar o hábitos alimenticios.

3 Un hábito es: un modo especial de proceder o conducirse adquirido por repetición de actos iguales o semejantes, u

originado por tendencias instintivas. [51]



31

Figura 5. Modelo Perfil Usuario


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32

- Información Antropométrica: medidas corporales como el peso, el IMC (Índice de Masa

Corporal), estatura, TMB (Tasa Metabólica Basal), entre otros. Estos datos son necesarios

en las primeras etapas para la prescripción de ejercicio o de una dieta; ya que estos indican

el estado físico actual del paciente.

- Información Fisiológica: estos datos son acerca del comportamiento o estados de las

funciones orgánicas.

- Patologías: si el paciente tiene alguna patología, cuál es su estado, medicamentos a tomar,

junto con los exámenes clínicos necesarios para mantener conocimiento suficiente acerca

del estado de la patología del paciente.

- Capacidad Motora: Son aquellos datos relacionados directamente con la rutina de ejercicio,

que contienen la información relativa a flexibilidad, resistencia y coordinación del paciente.

- Ritmo Cardiaco: mantiene los datos relacionados con el pulso cardiaco del paciente, en

estado normal (en reposo) y el actual (mientras realiza alguna actividad).

Estos datos son la base para la creación de la rutina y/o Dieta Inicial, además, serán útiles al

momento de realizar un seguimiento del avance del paciente en cualquiera de las actividades tanto

de la dieta como del ejercicio. La obtención de estos datos es explícita, es decir, el usuario la debe

introducir directamente al sistema; sin embargo, algunos de los datos, como los antropológicos, son

deducibles a partir de otros datos del modelo. Los demás componentes del Modelo del Perfil de

Usuario son, al contrario de Información Básica, dinámicos como se muestra en las siguientes

secciones.

2.1.2. Contexto de Uso

El contexto de uso representa el entorno en el que se encuentra el paciente. Para la creación de

este perfil se toman en cuenta cinco aspectos:

- Características Dispositivo: basado en el perfil CC/PP (acrónimo de Composite

Capability/Preferences Profiles) [52]. Este perfil maneja la descripción de las capacidades

de un dispositivo y de las preferencias del usuario4. Estas características son relevantes

dentro del sistema ya que proveen la información necesaria para realizar un despliegue del

servicio, según el dispositivo desde el cual se encuentre accediendo el paciente.

4 http://www.w3.org/TR/NOTE-CCPP/

http://www.w3.org/TR/NOTE-CCPP/



33

- Características Entorno: estas representan aquellos datos acerca del entorno del paciente;

estas características son físicas (clima, estación del año). Para lograr la adaptación de los

servicios de ZuGym, es importante conocer dónde se encuentra el paciente, las

características del entorno o los lugares que frecuenta, entre otros.

- Características Sociales: están relacionadas con datos como ciudad nacimiento, ciudad

actual y costumbres. Estos datos ayudarán en la personalización, por ejemplo, de la dieta

teniendo en cuenta alimentos que se encuentren en la región donde vive.

- Localización: son datos relacionados con dónde está ubicado el paciente, para así

personalizar los servicios con lo que se según su ubicación esté al alcance de este.

- Características Económicas: son datos relacionados con la capacidad monetaria del

paciente.

Estos datos con dinámicos y serán obtenidos de forma implícita, basados en el comportamiento

del paciente con el sistema.

2.1.3. Preferencias

Uno de los problemas de la personalización de servicios es la recolección de los datos

suficientes para lograr una predicción de las preferencias y gustos de cada uno de los usuarios. Es

por esto que se plantean a continuación una serie de preferencias que se irán obteniendo gracias a la

interacción del usuario con el sistema, por medio de recomendaciones.

- Preferencia Horaria Rutina: Según las actividades diarias y las preferencias del paciente, se

establecerán la preferencia de horarios para realizar los ejercicios que sean generados por

ZuRoutine. Esto con el fin de que las actividades (rutina) no se interpongan con las

actividades semanales del paciente.

- Preferencia Horario Dieta: Según las actividades diarias y las preferencias del paciente con

respecto a las horas que come, se establecerá la preferencia de horarios en los que el

paciente debe ingerir los alimentos recomendados en la dieta generada por ZuDiet. Esto con

el fin que las comidas recomendadas por la dieta, no se interpongan con las actividades

semanales del paciente.

- Preferencia Actividad: representan lo que realiza el paciente en su diario vivir. Esto ayudará

al sistema a reconocer cuál es su gasto energético diario, qué tipo de actividad realiza

frecuentemente (fuera de las rutinarias), entre otras. Además del tipo de actividades

especiales que realiza según sus creencias, estilo de vida o la temporada del año

(vacaciones, fines de semana, etc.)


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34

- Preferencia Alimento: es la representación del alimento en el sistema, sus componentes más

representativos son:

o Clasificación: este criterio sirve para saber si el alimento es tolerado, rechazado o

preferido por el paciente.

o Intercambio Alimento: muestra el grupo en el cual, según la tabla de intercambio

(sección III.3.1.4), se encuentra el alimento.

o Preferencia de Cocción: es la forma en que usuario prefiere que sea cocinado este

alimento: en medio acuoso, graso o aéreo.

- Preferencia Música: es la representación de la Lista de Reproducción de Música

Personalizada tanto a los gustos del paciente cómo al efecto que cada canción de la lista

genera sobre el mismo; está relacionada con el ritmo cardiaco del paciente debido a que,

según algunos estudios (Anexo 3), la música puede influir sobre este pulso subiendo o

bajando el ritmo del mismo.

- Preferencia Ejercicio: maneja el tipo de ejercicio y el tipo de máquina que prefiere el

usuario al momento de cumplir con alguna de las especificaciones dadas por la rutina

generada por ZuRoutine. Es importante resaltar que esta información será la que sirva de

base para personalizar la rutina de ejercicios inicial. Entre otros datos importantes a resaltar

son los de sustitución, si algún tipo de ejercicio o máquina no le gusta al usuario, estos

tendrán información acerca de cuál otra máquina/ejercicio podrá reemplazarlo; esto se

define con base en las características de cada ejercicio/máquina, como zona del cuerpo a

ejercitar o dificultad, entre otras.

- Preferencia Despliegue: dependiendo de las características del dispositivo y los gustos del

paciente, la información acerca de los servicios (dieta, rutina y música) será desplegada al

usuario de acuerdo a sus preferencias; por ejemplo, si a la persona prefiere ver los

alimentos en imágenes en vez de una lista.

2.1.4. Componente Objetivo

Este componente es el encargado de mantener los datos acerca del objetivo del paciente; este

objetivo se refiere al por qué el paciente se encuentra consumiendo alguno de los servicios

prestados por ZuGym. El objetivo puede ser de tipo estético o por salud y, según éste y sus

características el sistema, podrá adaptar sus servicios para que este objetivo sea alcanzado en un

tiempo más corto que lo normal.



35

2.1.5. Obtención de la Información

Uno de los problemas de la personalización de servicios es la recolección de los datos

suficientes para lograr una predicción de las preferencias y gustos de cada uno de los usuarios. Por

este motivo se han trabajado dos tipos de datos: estáticos y dinámicos. Los datos estáticos son

aquellos que no cambian frecuentemente, cómo los son los datos personales, patologías o los datos

antropométricos del paciente, entre otros; estos datos en su mayoría serán obtenidos de manera

explícita. Por otro lado, los datos dinámicos son aquellos que cambian frecuentemente, entre estos

están las preferencias y gustos del paciente, entre otros; la obtención de estos datos será de manera

implícita, por medio del historial del paciente con respecto al uso del sistema.

Para tener una mejor visión de cómo cada uno de los servicios de ZuGym va a utilizar este

perfil, en las siguientes secciones se mostrarán los modelos de estos servicios y cómo se relacionan

con el modelo de datos presentado anteriormente.

3. MODELO DEL DOMINIO ZuDiet

Esta sección se enfocará en el servicio de generación de dietas personalizadas llamado ZuDiet.

Para una mejor comprensión de cómo es generada la dieta, esta sección estará dividida en 2 partes:

i) Componentes del Modelo del Domino de ZuDiet y ii) Flujo del Servicio.

ZuDiet es un generador de patrones alimenticios5 (dietas) personalizados y uno de los servicios

de ZuGym. El objetivo de ZuDiet es, con base en las reglas para la creación de dietas usadas por los

nutricionistas, la creación de dietas que se ajusten a las necesidades, características, preferencias,

patologías, gustos y objetivo(s) de los pacientes. La personalización de la dieta, permitirá la

continuidad de la misma y que su seguimiento sea más certero. A continuación se mostrará cuáles

son los componentes necesarios para generar la Dieta Deseada.

3.1. Componentes Modelo del Dominio ZuDiet

En esta sección se hará una breve descripción de los componentes que hacen parte del modelo

del dominio de ZuDiet (Figura 6), los cuales serán los encargados de adaptar/personalizar la dieta

recomendada.

5 Patrón Alimenticio es el término usado por los nutricionistas para referirse a una Dieta. En el proyecto será utilizado el

termino Dieta (Documento Glosario)


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Figura 6. Modelo del Dominio ZuDiet

3.1.1. Dieta

Este componente es el encargado de la generación de la dieta. Usando diferentes recursos,

realiza los filtros necesarios para generar, en primera medida, una Dieta Inicial (sin

personalización) y después una Dieta Deseada (con personalización) adaptada a los perfiles del

usuario.



37

Tabla 6. Ejemplo relaciones entre los componentes Perfil Paciente

La Dieta está compuesta de comidas, que se entenderán como los diferentes platos que la

persona ingerirá en el día, especificando el horario y la comida. Así mismo, una comida está

compuesta por platos y cada plato está compuesto de porciones de alimentos. Igualmente cada

alimento tiene las especificaciones de su composición, necesarias para la creación de la dieta,

(Tabla 7). Un ejemplo es el presentado en la Tabla 6, donde se muestra cuáles deben ser las comidas

diarias de una persona, junto con las horas en que debe ingerirlas, los platos propuestos y los

alimentos que componen estos últimos. En el componente Calendario, se relacionarán los

componentes Comida, Plato y Alimento, para generar la planificación de la Dieta que debe seguir el

paciente.

Tabla 7. Ejemplo de Composición Química de un Alimento (Macronutrientes)6

ALIMENTO: Leche de Soya (100gr)

Compuesto Cantidad

Calorías 31 Kcal

Proteínas 3,80 gr

Grasas 2,0 gr

Carbohidratos 1,60 gr

Un alimento, aparte de una composición química (Tabla 7), se expresa a su vez en diferentes

dimensiones. Es decir, estas dimensiones son una forma de expresar los alimentos según aspectos

de su entorno y de cómo las personas del mismo lo conciben. Para la adaptación de los alimentos, al

Perfil del Paciente, se tendrán en cuenta algunas de las dimensiones propuestas por Varela [9]:

- Económicas: tiene un precio que le puede hacer o no asequible al grupo de población que

desea consumirlo.

6 Alimento Bienestar Familiar Colombia, Tabla de Composición de Alimentos:

http://alimentoscolombianos.icbf.gov.co/alimentos_colombianos/principal_alimento.asp?id_alimento=1093&enviado3=1

DÍA COMIDA HORA PLATOS ALIMENTO

17 de julio

de 2011

Desayuno 7-8 am Bebida, Fruta y Cereal

Bebida: Leche de Soya

Fruta: pera y manzana

Cereal: Avena

Medias

Nueves

9:30 a

10:30 am Bebida y Harina

Bebida: jugo de mango

Harina: empanada

Almuerzo 12:30m a

1:30pm Bebida, Sopa, Seco y Postre

Bebida: jugo de mago

Sopa: crema de pollo

Seco: arroz, papa, carne y arvejas

Postre: ponqué ramo

Comida 6-7pm Bebida y Seco Bebida: jugo de mango

Seco: pan, queso y mortadela

http://alimentoscolombianos.icbf.gov.co/alimentos_colombianos/principal_alimento.asp?id_alimento=1093&enviado3=1


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38

- Sociales: se integra en los códigos de prestigio y oportunidad de consumo fijados por el

grupo.

- Psíquicas: aceptación o rechazo del alimento en función de su inclusión o no en el

catálogo de alimentos habituales del grupo consumidor, es decir, sancionado por la cultura

alimentaria propia.

Estas dimensiones ayudarán a que el concepto de alimento tenga el detalle suficiente y poder

generar una dieta que se adapte a los requerimientos tanto del paciente como de su entorno

alimenticio. Estas características se ven reflejadas en el Perfil del Paciente, más exactamente en el

componente de preferencias (Figura 5), no se ven explicitas, pero serán tomas en cuenta en el

momento de hacer el primer filtro a las hojas de composición alimentos colombianos (sección

III.3.1.3). Una posible representación del alimento como concepto (Figura 7), es la planteada por

Snae et.al [30]; ésta es un primer bosquejo a usar para el desarrollo de ZuDiet.

Figura 7. Concepto Alimento. Tomada de [30]



39


Este componente maneja todos aquellos datos del paciente que son necesarios para realizar los

filtros y poder generar la Dieta Deseada. Para más detalle ver la sección III.2.

3.1.3. Composición Alimentos Colombianos

En 1949, según la FAO, las Naciones Unidas publicó la primera Tabla de Composición de

Alimentos, esto con el fin tener información acerca de la composición química de los alimentos, en

especial aquellos nutrientes que son necesarios para mantener la salud de las personas a nivel

internacional. Con el tiempo cada país empezó a crear su propia tabla de composición de alimentos;

la entidad encargada en Colombia de realizar este estudio es el ICBF (Instituto Colombiano de

Bienestar Familiar). Este componente es una parte fundamental del sistema porque es la fuente de

información de donde se obtendrán los alimentos; además es la que provee una forma de adaptación

de los patrones según diferentes características económicas, políticas, geográficas, socio culturales,

entre otras.

3.1.4. Intercambio Alimentos

Una tabla de Intercambio Alimenticio es según el ICBF “Son agrupaciones, en las cuales los

alimentos incluidos en cada una de las listas, poseen aproximadamente el mismo valor de energía,

carbohidratos, proteínas y grasas. Por lo tanto un alimento se puede reemplazar por otros dentro de

la misma lista” [53]. Este componente es el encargado de realizar el intercambio de alimentos, con

el objeto de lograr la personalización en la dieta dada por el sistema. Un ejemplo de intercambio

sería si al paciente no le gusta la yuca, se lo podría cambiar por una polvorosa (galleta) que

pertenece al mismo grupo dentro de la tabla de intercambio alimenticio.

En esta sección se presentaron los componentes del Modelo de Dietas, sin embargo es

importante explicar cómo es el proceso para la generación de este servicios; por tal motivo, en la

siguiente sección de realizará descripción del flujo para la creación de la dieta tanto inicial como la

deseada.

3.2. Flujo Generación Dieta

En esta sección se explicará cómo es el proceso para la generación dietas, mostrado en la Figura

8. El proceso de divide en ocho subprocesos: los cuadrados redondeados representan los procesos

que se deben realizar y los cuadrados las fuentes de datos; además los cuadrados redondos de color

morado representan lo que realiza el Nutricionista, los verdes lo que hace el sistema y el azul la


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40

interacción del paciente. A continuación se explicará cada uno de estos subprocesos y la interacción

entre los mismos.

3.2.1. Términos Importantes

Antes de empezar a describir el proceso, se necesita conocer el significado de algunos conceptos:

- Dieta Inicial: es el patrón alimenticio que se genera en un principio, es general, sólo toma

en cuenta los alimentos que están a disposición y el perfil estático del paciente.

- Dieta Deseada: es el patrón que se genera después de realizar los filtros con las

preferencias que se encuentran en el Perfil del Paciente.

- Patologías: padecimientos o enfermedades del paciente

o Crónicas: aquellas enfermedades que no tienen cura. Como el SIDA

o Temporales: aquellas enfermedades o estados de salud que no son permanentes.

Como un embarazo

o Propensas: aquellas enfermedades a las que el paciente es propenso debido a que

han sido padecidas en su familia.

o Antecedentes Clínicos: aquellas enfermedades que la persona haya sufrido.

Figura 8. Flujo Generación de Dieta

3.2.2. Fuentes de Información

En la Figura 8, se identifican cinco fuentes de información (cuadrados):



41

- Estado Actual del Paciente: es la primera fuente de información, de donde se almacenarán

aquellos datos básicos del paciente, para su uso al momento de realizar la dieta.

- Composición Alimentos Colombianos: es la primera fuente de información, de donde se

tomará la lista de alimentos disponibles en la región.

- Alimentos por paciente: esta es la lista de alimentos que ya han pasado por el filtro de

patologías y preferencias. Son los alimentos que serán consumidos por el paciente.

- Dieta Inicial: esta es la fuente de información que será filtrada por las preferencias para ser

personalizada; esta dieta sólo tendrá aquellos datos que se pueden generar a partir de los

primeros filtros basados en las patologías y requerimientos nutricionales generales de la

población colombiana [53].

- Dieta Deseada: será la fuente de información usada por el sistema para la planeación de las

comidas diarias propuestas para el paciente según sus preferencias y gustos. Está será

dinámica debido a que los gustos del paciente pueden cambiar con el tiempo y además se

irán generando según la interacción del paciente con el sistema y la evaluación del

nutricionista.

3.2.3. Actividades

Las actividades son aquellas que son realizadas por el nutricionista, el paciente y/o el sistema,

estas actividades son:

- Recolección de Datos: el nutricionista recolecta todos aquellos datos iniciales del paciente,

los que se preguntan en una consulta normal, y nutre el sistema con los mismos.

- Obtención Requerimientos Nutricionales: el nutricionista realiza una encuesta al paciente

de los alimentos que normalmente ingiere, además de las actividades que realiza, para

conocer el gasto y consumo calórico del mismo.

- Obtención Patologías y sus Características: el nutricionista pregunta al paciente por las

patologías que tiene y las características de las mismas (tiempo, medicina, tratamiento,

estado, etc.).

- Generación Dieta Inicial: con base en los datos registrados por el nutricionista se genera

una Dieta Inicial, que está compuesta por elementos genéricos, menús que son estándar

según algunas especificaciones del estado nutricional del paciente.

- Evaluación Dieta: el nutricionista validará la dieta generada, retroalimentando al sistema.

- Interacción Paciente: el paciente, al interactuar con el sistema, proveerá al mismo los datos

necesarios para inferir sus gustos y preferencias.


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3.2.4. Filtros

La función de los filtros es, con base en las fuentes de información, empezar a descartar

alimentos que no serán usados para la creación de la dieta, ya sea por motivos patológicos o por las

preferencias del paciente.

Filtro Patologías

Este filtro es el encargado de tomar todos los datos del paciente acerca de las patologías y filtrar

la lista de Composición de Alimentos Colombianos, descartando todos aquellos alimentos que en

alguna medida puedan afectar al paciente, según su composición química. Por ejemplo si el paciente

es diabético no se le podrá realizar la dieta que contenga alimentos como el azúcar refinado, pero sí

verduras como la zanahoria. Cabe anotar que algunos de los alimentos no se descartarán por

completo, sino que serán restringidos, lo que indica que durante algún tiempo (patología temporal)

no podrán ser consumidos por el paciente.

Filtro Preferencias

Este filtro es el encargado de tomar todos los datos generados en la Dieta Inicial y filtrarlo

según las preferencias del paciente en diferentes dimensiones. Estas dimensiones representan un

histórico del paciente, como ha sido el comportamiento con el sistema o las características de su

entorno. Como se mostró en la sección III.2.1.3, estas preferencias estarán en el Perfil del Paciente

y serán obtenidas de manera implícita.

En esta sección se mostró cuáles son los componentes del modelo de ZuDiet, para la generación

de dietas personalizadas, junto con el proceso que se lleva a cabo como tal. En la siguiente sección

se mostrará este mismo panorama para el servicio de generación de rutinas de ejercicio

personalizadas.

4. MODELO DOMINIO ZuRoutine

En esta sección se mostrará el servicio de generación de rutinas de ejercicio personalizadas

llamado ZuRoutine. En esta sección, además, se mostrarán dos aspectos importantes para el

desarrollo de ZuRoutine: i) Componentes del Modelos del Dominio de ZuRoutine y ii) Flujo del

Servicio.

ZuRoutine es un generador de rutinas de ejercicio personalizadas y uno de los servicios de

ZuGym. El objetivo de ZuRoutine es la creación de rutinas de ejercicio que se ajusten a las

necesidades, patologías, preferencias, gustos y objetivo(s) del paciente; esto con base en las reglas

para la creación de rutinas usadas por los entrenadores comúnmente. Con la personalización de la



43

rutina se busca que los pacientes sean más constantes en la práctica del ejercicio, esto debido a que

van a ejecutar su rutina en las máquinas que les gustan, los ejercicios que prefieren y en el horario

que más se ajusta sus requerimientos. A continuación se expondrán cuáles son los componentes

necesarios para generar la Rutina Deseada.

4.1. Componentes Modelo del Dominio ZuRoutine

En la Figura 9, se muestra el Modelo de Dominio de ZuRoutine junto con sus componentes, los

cuales son los encargados de generar y adaptar/personalizar la rutina de ejercicios recomendada.

(Figura 9).

Figura 9. Modelo del Dominio de ZuRoutine


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44

4.1.1. Rutina

Este componente es el encargado de la generación, tanto de la rutina inicial como de la

personalizada o deseada. Para la generación de la Rutina Inicial, en primera medida, utiliza la

información básica del paciente (sección III.2.1.1), para conocer el estado del paciente; en segunda

medida, con las preferencias y gustos del usuario con base en el historial de uso, realiza la

generación de la Rutina Deseada.

Una rutina está compuesta de ejercicios, que se entenderán como “un conjunto de movimientos

corporales que se realizan para mantener o mejorar la forma física7”; cada ejercicio a su vez está

relacionado con una zona del cuerpo específica a la que influye, además de sus características como

duración o frecuencia, entre otras. A continuación se profundizará en las características del

ejercicio.

4.1.2. Ejercicio

El componente ejercicio se encarga de mantener todos aquellos datos relacionados con las

diferentes actividades que debe realizar el paciente, dados en la rutina generada por el sistema. A

continuación se describirán algunos componentes y los datos que manejan los mismos.

Tipos de Ejercicio:

- Anaeróbico: “El ejercicio anaeróbico es el tipo de ejercicio que mejora la potencia y

aumenta la masa muscular” [54]. Por este motivo se necesitan datos como peso a

manipular y la fuerza muscular realizada gracias al ejercicio.

- Aeróbico: “es aquel ejercicio que implica o mejora el consumo de oxígeno en el

metabolismo del cuerpo” [54]. Este tipo de ejercicio está relacionado con características

como la necesidad de un calentamiento previo y la resistencia o niveles del mismo.

Componentes del ejercicio:

- Zona del Cuerpo: Es la zona específica del cuerpo la cual va a ser influenciada o

fortalecida por el ejercicio. Este componente maneja datos de avance con base en un estado

inicial y un estado actual de la zona del cuerpo.

- Material Ejercicio: si el ejercicio necesita de un material específico como: pesas o una

máquina en especial, este componente maneja los datos relacionados a estos materiales. Se

resalta que si es una máquina, existe la posibilidad que ésta de información digital acerca

7 http://buscon.rae.es/draeI/SrvltConsulta?TIPO_BUS=3&LEMA=ejercicio

http://buscon.rae.es/draeI/SrvltConsulta?TIPO_BUS=3&LEMA=ejercicio



45

del rendimiento del paciente en la misma; si por el contrario no da información digital, se

manejaran características como niveles de esfuerzo, pesos, entre otras.

- Descripción del Ejercicio: este componente se encarga de mantener los datos de cómo debe

ser realizado el ejercicio; estas características son:

a. Series: es el número de veces que se tiene que realizar el ejercicio sin descanso.

b. Repeticiones: son el número de series a realizar.

c. Descansos: intervalos de tiempo entre cada serie.

d. Tips: son recomendaciones que debe tener en cuenta el usuario al realizar el

ejercicio.

4.2. Flujo Generación Rutinas

En la Figura 10 se muestra cómo es el flujo de generación de rutinas; este flujo representa tanto

lo que hace el sistema, lo que hace el entrenador y la interacción del paciente. Las actividades en

morado representan la interacción del entrenador con el sistema, las verdes los procesos del sistema

y la azul la interacción del paciente con el sistema. A continuación se realizará una explicación de

cada una de las actividades del flujo.

Figura 10. Flujo Generación de Rutinas


Par lograr una mejor comprensión del proceso, se necesita conocer la definición de algunos

conceptos:


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46

- Rutina Inicial: es la rutina de ejercicios que se genera en un principio, es generalizada,

únicamente toma los elementos de la información básica (sección III.2.1.1) del paciente y

los ejercicios que se encuentren en la base de conocimiento.

- Rutina Deseada: es la rutina de ejercicios que se genera al momento de realizar un filtro al

listado de ejercicios, esto con base en las preferencias que se encuentran en el Perfil del

Paciente.

- Pruebas Físicas: son pruebas que debe realizar el entrenador para conocer el estado físico

actual del paciente; estas pruebas serán las almacenadas en los datos de capacidad motora

del Perfil del Paciente (sección III.2.1.1).

- Patologías: ver sección III.3.2.1

4.2.2. Actividades

En el flujo de generación de la rutina de ejercicio, las actividades representan los procesos que

cada uno de los usuarios debe realizar en el sistema. A continuación se describirá cada una de estas:

- Recolección de Datos: Igual que en la dieta, ver sección III.3.2.3.

- Obtención Gasto Energético Paciente: el entrenador realiza una entrevista al paciente sobre

cuáles son las actividades que realiza diariamente, y con base en las tablas de gasto calórico

determina qué tanta energía gasta cotidianamente. Adicionalmente pregunta sobre aquellos

alimentos que ingiere comúnmente para así conocer el consumo energético del paciente; si

el paciente ya tiene una dieta generada por ZuDiet, no será necesaria esta última entrevista.

- Pruebas Físicas: El entrenador debe realizar algunas pruebas físicas para conocer en qué

estado se encuentran los “atributos físicos” del paciente y así nutrir al sistema con esta

información; esto debido a que es importante al momento de escoger los ejercicios y

esfuerzo para la rutina inicial.

- Obtención Patologías y sus Características: Igual que en la dieta, ver sección III.3.2.3.

- Generación Rutina Inicial: con base a los datos registrados por el entrenador se genera una

rutina inicial, esta dieta contiene elementos genéricos, rutinas que son estándar según

algunas especificaciones del estado físico y gasto energético diario del paciente. Para esto

se usa un sistema de reglas con base en las teorías para la prescripción de una rutina.

- Evaluación Rutina: el entrenador validará la dieta generada, retroalimentando al sistema.

- Interacción Paciente: el paciente, al interactuar con el sistema, proveerá la información

necesaria para inferir sus gustos y preferencias.



47

4.2.3. Filtros Rutina

Los filtros se encargan de eliminar aquellos ejercicios que no cumplan con las especificaciones

del Perfil del Paciente o dejar en la lista de posibles aquellos que no sean del todo del gusto del

paciente; esto según la etapa en que se encuentre la rutina. A continuación se explicarán los dos

filtros utilizados por ZuRoutine.

Filtro Patologías

Al igual que en ZuDiet, este filtro es el encargado de tomar todos los datos del paciente acerca

de las patologías y filtrar la lista de ejercicios almacenados en el sistema, descartando todos

aquellos ejercicios que en alguna medida puedan afectar al paciente, según sus características como

la resistencia o el esfuerzo que implica realizarlo. Un ejemplo de esto es, que si el paciente tiene

problemas cardiacos, no se le podrá realizar una rutina que contenga ejercicios en una máquina de

cardio a una velocidad elevada o con resistencia alta, pero sí se le puede prescribir trabajo en

máquinas que requieran menos esfuerzo. Algunos de los ejercicios no se descartarán por completo,

sino que serán restringidos; esto implica que durante algún tiempo (patología temporal) no podrán

ser realizados por el paciente.

Filtro Preferencias

Este filtro es el encargado de tomar todos los datos generados en la Rutina Inicial y filtrarlo

según las preferencias del paciente en diferentes dimensiones, al igual que en ZuDiet. Estas

dimensiones representan un histórico del paciente, como ha sido el comportamiento con el sistema

o las características de su entorno. Como se mostró en la sección III.2.1.3, estas preferencias estarán

en el Perfil del Paciente y serán obtenidas de manera implícita.

En esta sección se mostró cuáles son los componentes del modelo de ZuRoutine, para la

generación de rutinas de ejercicio personalizadas, junto con el proceso que se lleva a cabo como tal.

En la siguiente sección se mostrará este mismo panorama para el servicio de generación de listas de

reproducción personalizadas.

5. MODELO DOMINIO ZuMusic

En esta sección se mostrará el servicio de generación de Listas de Reproducción de Música

personalizadas llamado ZuMusic. Además, se mostrarán dos aspectos importantes para el desarrollo

de ZuMusic: i) Componentes del Modelos del Dominio de ZuMusic y ii) Flujo del Servicio.


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48

ZuMusic es un generador de listas de reproducción personalizadas. El objetivo de ZuMusic es,

con base en características específicas del Perfil del Paciente y la rutina de ejercicio que esté

realizando, crear listas de reproducción que se adapten a los gustos, el tipo de ejercicio y el

objetivo del paciente. ZuMusic busca apoyar al paciente al momento de realizar el ejercicio para

que, según el ritmo, la intensidad del ejercicio aumente o disminuya en pro del cumplimiento del

objetivo que tiene paciente al realizar una rutina de ejercicio. La personalización de la Lista de

Reproducción de Música permitirá que el paciente se sienta a gusto realizando el ejercicio y que,

además, aporte una influencia sobre la evolución del mismo. A continuación se mostrarán los

componentes necesarios para generar la Lista de Reproducción de Música personalizada:

Figura 11. Modelo de Dominio ZuMusic

Es importante aclarar que la música puede ejercer una influencia a nivel ritmo sobre la actividad

del paciente. Sin embargo, según la musicoterapia, existen otros tipos de motivaciones como el

estado de ánimo y los recuerdos que la misma canción pueda evocar en el paciente. Existen otros



49

aspectos como las enfermedades que tiene el paciente y sobre las cuales también puede influir el

ritmo de una canción, como por ejemplo la hiperactividad o el autismo8[55].

5.1. Componentes Modelo del Dominio ZuMusic

En esta sección se hará una breve descripción de los componentes que hacen parte del modelo

del dominio de ZuMusic (Figura 11), los cuales serán los encargados de adaptar/personalizar la

Lista de Reproducción de Música general.

5.1.1. Lista de Reproducción de Música

Este componente se encarga de la generación de la Lista de Reproducción de Música. Con base

en diferentes fuentes de información, ejecuta los filtros necesarios para generar, en primera medida,

una Lista de Reproducción de Música Inicial (sin personalización) y luego la lista reproducción

personalizada a los gustos, preferencias y objetivo(s) del paciente.

La Lista de Reproducción de Música está compuesta por canciones, que a su vez tienen las

especificaciones necesarias para lograr la generación de la lista de reproducción. Estas

especificaciones serán usadas para identificar si el ritmo de la canción puede ser usado para

intensificar, apaciguar o mantener el ritmo cardiaco del paciente, con base en las investigaciones

realizadas en el estado del arte de ZuMusic. En adición a esto, cada canción manejará un ranking

que el ZuMusic tendrá en cuenta al momento de crear la Lista de Reproducción de Música

Personalizada.


Este componente maneja todos aquellos datos del paciente que son necesarios para realizar los

filtros y poder generar la Lista de Reproducción de Música Deseada. Para más detalle ver la sección

III.5.2.

5.1.3. Composición Canción

Para la composición de la canción se tuvo en cuenta la teoría de Edgar Willems, quien expone

que los componentes elementales de la música son [53, 54, 55, 56]: Ritmo, Melodía y Armonía.

Para Willems, estos tres elementos se encuentran relacionados con el aspecto trifásico de la vida

humana: Vida Física, Vida Afectiva y Vida Mental. Según Willems [56], cada uno de los

8 Patricia Ramos, musicóloga. Pontificia Universidad Javeriana. [email protected]


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50

componentes elementales de la música interviene en los tres aspectos de la vida humana con un

rango de mayor a menor influencia, de la siguiente manera:

Ritmo: de mayor a menor está relacionado en primera instancia con la vida fisiológica,

en segundo con la vida emocional y en tercer lugar con la vida mental.

Melodía: está relacionada en primer lugar con la vida afectiva y en segundo lugar de

igual forma con la vida mental y la vida fisiológica.

Armonía: está relacionada en primer lugar con la vida mental, luego con la vida

afectiva y en tercer lugar con la vida fisiológica.

Sin embargo, estos no son los únicos elementos de la música que se pueden tomar en cuenta al

momento de generar la Lista de Reproducción de Música Personalizada, también existen cualidades

del sonido que podrán ser tomadas en cuenta [56] [55]:

Altura: altura está relacionada con el número de vibraciones y actúa sobre lo físico.

Vibraciones rápidas producen un estímulo nervioso intenso. Y las vibraciones lentas:

relajación.

Intensidad: tiene que ver con la amplitud de las vibraciones. Un volumen fuerte puede

tener la función de protección de interferencias físicas y/o psicológicas. También puede

estar asociado a estados de clímax.

En esta sección se realizó la descripción de cada uno de los componentes de ZuMusic, en la

siguiente sección se mostrará cómo son usados estos componentes en el flujo de generación de la

Lista de Reproducción de Música Personalizada.

5.2. Flujo Generación Lista de Reproducción de Música Personalizada

En la Figura 12, se muestra cómo es el flujo de generación de listas de reproducción

personalizadas; este flujo representa tanto lo que hace el sistema la interacción del paciente. Las

actividades en verde son los procesos del sistema y la azul la interacción del paciente con el

sistema. A continuación se presenta una explicación de cada una de las actividades del flujo.



51

Figura 12. Flujo Generación de Servicio ZuMusic


Con el fin de dar un mejor entendimiento sobre el proceso de generación de listas de

reproducción personalizadas, se definen los siguientes conceptos:

- Lista de Reproducción de Música Inicial: es la lista de canciones que el sistema genera en

un principio de manera general tomando las canciones que se encuentran en la base de

conocimiento.

- Lista de Reproducción de Música Personalizada: es la lista de canciones que se genera

después de realizar un filtro al listado de canciones; este filtro es realizado según el ranking

que tiene cada canción, además del tipo de ejercicio y el objetivo de la ejecución del

mismo.

- Generación Lista de Reproducción de Música Inicial: tomando algunos de los datos

básicos del Perfil del Paciente, se generará una lista de reproducción inicial genérica.

- Evaluación Lista de Reproducción de Música: esta evaluación es una calificación que hace

el paciente de la lista de reproducción generada, así se podrá inferir que tipo de canciones

son las que le gusta escuchar cuando realiza ejercicio.

- Interacción Paciente: el paciente, al estar interactuando con el sistema, proveerá al mismo

el conocimiento necesario para inferir sus gustos y preferencias. Este proceso será simple,

ya que, por ejemplo, si empieza a sonar una canción y el paciente la pasa en el mismo

momento, el ranking a esa canción disminuirá.

5.2.2. Filtro Lista de Reproducción de Música

Para la generación de la Lista de Reproducción de Música Personalizada, se realiza un único

filtro que es de preferencias. Este filtro toma todas la Lista de Reproducción de Música inicial y lo

filtra según las preferencias del paciente en tres diferentes dimensiones: i) comportamiento del


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52

paciente en el sistema; ii) características del ejercicio que esté realizando el paciente; iii)

características del entorno como por ejemplo el país donde se encuentra.

6. REPRESENTACIÓN DE LA INFORMACIÓN

En esta sección se mostrará cómo será la representación de cada uno de los componentes de los

modelos de ZuGym y cómo serán analizados. Para esta representación se ha utilizado la Notación

BNF9, dado que esta provee las características para crear la definición de cada uno de los conceptos

usados en el modelo y mostrar las conexiones entre estos.

Tabla 8 Representación Datos Generales

REPRESENTACIONES GENERALES

<Dígito> ::= 0|1|…|8|9

<Día> ::= <Número>

<Mes> ::= <Carácter> <Carácter> <Carácter>

<Año> ::= <Dígito> <Dígito> <Dígito> <Dígito>

<Peso_Neto> ::= <Número>

<Hora> ::= <Número>

<Minutos> ::= <Número>

<Frecuencia> ::= “Diario” | “Semanal” | “Mensual” | “Anual”

<Nombre_Patología> ::= String

<Nombre_Alimento> ::= String

<Número> ::= Double

Tabla 9 Representación Perfil del Paciente

PERFIL PACIENTE

Información Básica

<Información_Básica> ::= <Datos_Básicos> <Patologías> <Info_Fisiologica>

<Cuali_Físicas> <Info_Antropométrica> <Hábitos>

<Datos_Básicos> ::= <Nombre> <Apellido> <Edad> <Dirección> <Genero>

<Fecha_Nacimiento> <Teléfono> <Correo_Electrónico>

(<Nombre> <Apellidos> <Dirección> <Correo_Electrónico>) ::= <String>

<Edad> <Telefono> ::= <Número>

<Género> ::= Femenino | Masculino

<Fecha_Nacimiento> ::= <Día> <Mes> <Año>

9 Backus-Naur Form



53

<Patologías> ::= <Nombre_Patología> <Origen> <Restr_Alimentos> <Restr_Ejercicio>

<Tipo> <Medicamento> <Laboratorio_Clinico>

<Nombre_Patología> <Origen> <Tipo> ::= <String>

<Restr_Alimentos> ::= ( <Nocivos> <Restringidos> <Benéficos> ) ::=

{<Nombre_Alimento>}*

<Restr_Ejercicios> ::= ( <Nocivos> <Restringidos> <Benéficos> ) ::=

{<Nombre_Ejercicio>}*

<Medicamento> ::= <Droga> <Horario_Dosis> <Tamaño_Dosis> <Tipo_Medicamento>

<Droga> <Tipo_Medicamento> <Tamaño_Dosis>::= <String>

<Horario_Dosis> ::= <Hora> <Minutos>

<Laboratorio_Clinico> ::= <Examen> <Valor_Referencia> <Valor_Obtenido>

<Examen> ::= <String>

<Valor_Referencia> <Valor_Obtenido> ::= <Número><String>

<Info_Fisiológica> ::= (<Glucosa_Muscular> <Lipidos_Musculares> …) ::= <String>

<Info_Antropométrica> ::= <Estatura> <Peso> <TMB> <IMC> <fTMB> <ECA> <ECE>

<GCT>

<Estatura> ::= <Número>

<Peso> ::= (<Peso_Actual> <Peso_Usual> <Peso_Ideal> )::= <Número>

<Peso_Ideal> ::= 50+((3*(Estatura - 150))/4))

<IMC> ::= Peso/ Estatura2

<Pliegue> ::= (<Subescapular> <Suprailiaco> <Muslo> <Pecho>) ::= <Número>

<TMB> ::= <TMB_Mujeres> | <TMB_Hombres>

<TMB_Mujeres> ::= 655,1 + (9.6*PESO)+ (1.85*TALLA)-(4.7*EDAD)

<TMB_Hombres> ::= 66 + (13,7*PESO)+ (5*TALLA)-(6,8*EDAD)

<fTMB> ::= <Tasa_Metabolica_Basal>/24horas

<ECA> ::= <Tasa_Metabolica_Basal> x 0.1

<ECE> ::= <Tasa_Metabolica_Basal> x <Porcentaje_Intensidad_Actividades>

<Porcentaje_Intensidad_Actividades> ::= 30% … 130%

<GCT> ::= <TMB> + <ECA> <ECE>

<Hábito> ::= {<Tipo_Hábito> <Frecuencia> }*

<Frecuencia> ::= ver Tabla 8

<Tipo_Hábito> ::= “Alcohólico” | “Fumador” | “Actividad Física” …

<Cualidades_Físicas> ::= <Coordinación> <Resistencia> <Fuerza>

<Coordinación> ::= <Conservacion_CoordCansancio> <Conservación_CoordObtructores>

<Ejecutar_AccionesComplejas> <Superación_Resistencia>

<Resistencia> ::= <cantidadCMO> <tipo_Resistencia> <reacionesVascularesPerifericas>

<Tipo_Resistencia> ::= <General> | <Especifico>

<Fuerza> ::= <FuerzaLenta> <FuerzaMáxima> <FuerzaResistencia> <FuerzaVelocidad>

<CapacidadReactivaMuscular>


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<Ritmo_Cardiaco> ::= <Estado_Reposo> <Estado_Actual>

(<Estado_Reposo> <Estado_Actual>) ::= <Número> x min

Contexto de Uso

<Contexto_Uso> ::= <Caract_Entorno> <Localización> <Caract_Entorno>

<Caract_Económica> <Caract_Social> <Caract_Cultural>

<Caract_Entorno> ::= <Entorno_Físicas>

<Entorno_Físicas> := <Clima> | <Estación_Año> | …

<Localización> ::= <Orientación> <Tipo_Localización> <Valor_Localización>

<Orientación> ::= “Sur” | “Norte” | “Este” | “Oeste” | …

<Valor_Localización> ::= <Número> <String>

<Caráct_Dispositivo> ::= <Referencia_Dispositivo> <Localización_Dispo> <Caráct_Red>

<Req_Aplicación> <Sesión_Actual_User>

<Referencia_Dispositio> ::= <String>

<Localización_Dispo> ::= <Loc_Física> <Loc_Lógica> <Loc_Geodésica>

<Orientación_Dispo> <Modificación>

<Loc_Física> ::= (<País>, <Departamento>, <Ciudad>, <Barrio>) ::= <String>

<Loc_lógica> ::= <Dirección-IP> ::= <Número> . <Número> . <Número>

<Loc_Geodésica> ::= (<Longitud>, <Latitud>, <Altitud>) ::= <Número>

<Orientación_Dispo> ::= (<Heading>, <Pitch>) ::= <Número>

<Modificación> ::= (<Error_Vertical>, <Error_Horizontal>, <Error_Heading>,

<Error_Pitch>) ::= <Número>

<Caract_Económica> ::= <Estrato> <Capacidad_Económica> ::= <Número>

<Caract_Social> ::= <Ciudad_Actual> <Ciudad_Nacimiento> <Costumbres> ::= <String>

<Caract_Cultural> ::= <Creencias> <Religión>

<Religión> ::= “Cristiano” | “Católico” | “Esoterista” | “Musulmán” | ….

Objetivo

<Objetivo> ::= <Tipo_Obj> <Orientado_a> <Peso_Obj>

<Tipo_Obj> ::= <Obj_Patología> <Obj_Estética> <Obj_MejorarEstadoFísico>

<Obj_Patología> ::= <Patología>

<Obj_Estetica> ::= (<Subir_Peso> | <Bajar_Peso> ) <Zona_Cuerpo>

<Orientado_a> ::= “Rutina” | “Dieta”

<Peso_Obj> ::= <Número>

<Tiempo_Límite> ::= <Día> <Mes> <Año>

Tabla 10 Representación de Preferencias del Paciente

REPRESENTACIONES PREFERENCIAS

Preferencias Ejercicio

<Prefe_Ejercicio> ::= <Nombre_Ejerc> <Nombre_MaterialEjerc> <Tipo_Ejercicio>

<Valor_Preferencia> <Intercambio_Ejerc> <Sustitución_Material>



55

<Ejercicio> ::= <Nombre_Ejerc> <Duración> <Frecuencia> <Intensidad> <Objetivo>

<Descrip_Ejerc> <Zona_Cuerpo> <Material_Ejerc>

(<Nombre_Ejerc> <Objetivo>) ::= <String>

<Duración> ::= <Número> x Día

<Frecuencia> ::= <Número> x Semana

<Descrip_Ejerc> ::= <Descansos> <Repeticiones> <Series> <Tips_Ejerc>

<Descansos> <Repeticiones> <Series> ::= <Número>

<Tips_Ejerc> ::= <String>

<Material_Ejerc> ::= <Nombre_MaterialEjerc> <Tipo_Material> <Niveles_Esfuerzo>

<Pesos>

<Nombre_MaterialEjerc> ::= <String>

<Tipo_Material> ::= “Máquina” | “Pesas” | “Balón” | …

<Niveles_Esfuerzo> ::= <Número> Mets

<Pesos> ::= <Número> Kg

<Tipo_Ejercicio> ::= <Anaeróbico> <Aeróbico>

<Zona_Cuerpo> ::= <Zona_Cuerpo> <Caracte_Incial> <Caract_Deseada>

<Zona_Cuerpo> ::= “Piernas” | “Brazos” | “Abdomen” | “Cadera” | …

(<Caracte_Incial> <Caract_Deseada>) ::= <Número> cm

<Valor_Preferencia> ::= “Gusta” | “Prefiere” | “Rechaza”

<Intercambio_Ejerc> ::= <Ejercicio>

<Sustitución_Material> ::= <Material_Ejerc>

Preferencia Horario Rutina

<Prefe_HoraRutina> ::= <Fecha> <Franja> <Nombre_Ejerc>

<Fecha> ::= <Día> <Mes> <Año>

<Franja> ::= <Hora_Inicial> <Hora_Final>

(<Hora_Inicial> <Hora_Final>) ::= <Hora> <Minutos>

Preferencia Alimento

<Prefe_Alimento> ::= <Nombre_Alimento> <Prefe_Cocción> <Valor_Preferencia>

<Intercambio_Alimento> <Sustitución_Cocción>

<Alimento> ::= <Nombre_Alimento> <Tipo_Alimento> <Energía>

<Proteínas> <Lípidos> <Carbohidratos_Totales> <Tipo_Plato>

<Tipo_Alimento> ::= “Vegetales” | “Carnes” | “Frutas” | “Cereales” | “Harinas” | “Lácteos”|

(<Proteínas> <Lípidos> <Carbohidratos_Totales>) ::= <Número> gr

<Energia> ::= <Número> Kcal

<Tipo_Plato> ::= Aperitivo | Ensalada | Sopa | Seco

<Valor_Preferencia> ::= "Gusta" | "Prefiere" | "Rechazado"

<Intercambio_Alimento> ::= <Alimento>

<Prefer_Cocción> ::= <Valor_Preferencia> <Sustitución_Cocción>

<Cocción> ::= "Acuoso" | "Graso" | "Aéreo"


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56

<Sustitución_Cocción> ::= <Cocción>

Preferencia Horario Dieta

<Prefe_HoraDieta> ::= <Fecha> <Franja> <Nombre_Comida>

<Fecha> ::= <Día> <Mes> <Año>

<Franja> ::= <Hora_Inicial> <Hora_Final>

(<Hora_Inicial> <Hora_Final>) ::= <Hora> <Minutos>

<Nombre_Comida> ::= Ver descripción Dieta

Preferencia de Despliegue

<Prefe_Despliegue> ::= <Formato_Despligue> <Característica_Dispositivo>

<Sustitución_Formato>

<Formato_Despliegue> ::= "video" | "String" | "imagen"

< Característica_Dispositivo > ::= <Formatos_Aceptados> <Tamaño_Pantalla> …

<Formato_Sustitución> ::= <Formato>

Preferencia Actividad

<Pref_Actividad> ::= <Actividad> <Sustitución_Actividad> <Tipo_Actividad>

<Tipo_Actividad> ::= “Especifica” | “General”

<Sustitución_Actividad> ::= <Actividad>

<Actividad> ::= <Nombre_Actividad> <Temporada>

<Nombre_Actividad> ::= <String>

<Temporada> ::= “Trabajo” | “Vacaciones” | …

Preferencia Música

<Prefe_Música> ::= <Canción> <Ranking> <Sustitución_Canción> <Ritmo_Cardiaco>

<Canción> ::= <Nombre_Canción> <Artista> <Genero_Musical>

<Composición_Canción>

(<Nombre_Canción> <Artista> <Genero_Musical> ) ::= <String>

<Composición_Canción> ::= <Ritmo> <Melodía> <Armonía> <Altura> <Intensidad>

<Ranking> ::= 1|2|3|4|5

<Sustitución_Canción> ::= <Canción>

Tabla 11 Representación Generación de la Dieta

GENERACIÓN DIETA

<Dieta> ::= <Fecha_Inicial> <Fecha_Final> <Calificación_Paciente>

<Calificación_Nutricionista> <Calendario_Dieta> <Compos_Alimentos>

<Distribución_Calórica> <Intercambio_Alimentos> <Kilocalorias_Consumidas>

{<Comida>}*

(<Fecha_Inicial> <Fecha_Final>) ::= <Día> <Mes> <Año>

(<Calificación_Paciente> <Calificación_Nutricionista>) ::= 1|2|3|4|5

<Calendario_Dieta> ::= <Día> <Franja> <Tiempo_Comida>



57

<Tiempo_Comida> ::= <Hora> <Minuto>

<Kilocalorias_Consumidas> ::= <Número> Kcal

<Compos_Alimentos> ::= <Fecha_Actualización> <Variables_Actualización>

<Variables_Utilización>

<Fecha_Actualización> ::= <Día> <Mes> <Año>

(<Variables_Actualización> <Variables_Utilización>) ::= <String>

<Comida> ::= <Nombre_Comida> { <Plato> }*

<Nombre_Comida> ::= Desayuno | Nueves | Almuerzo | Onces | Comida | Refrigerio

<Plato> ::= {<Porción> }* [<Disponibilidad>] <Cocina_Regional>

<Disponibilidad> ::= <Estaciones> <Influencia_Mercado>

<Estaciones> ::= “Primavera” | “Verano” | “Otoño” | “Invierno”

<Influencia_Mercado> ::= <Económia> <Sociales>

<Económica> ::= “Precio_Alto” | “Precio_Bajo” | “Precio_Estable”

<Sociales> ::= <String>

<Cocina_Regional> ::= “Italiana” | “Francesa” | Colombiana” | “Peruana” |…

<Porción> ::= {Alimento}* <Peso_Porción> <Total_Carbohidratos> <Total_Energía>

<Total_Lipídos> <Total_Proteínas>

<Intercambio_Alimentos> ::= <Grupo_Alimentos> <Intercambios> <Kilocalorias>

<Grupo_Alimentos> ::= “Azucares” | “Carnes-Huevos” | “Cereales” | “Frutas” | “Grasas” |

“Lácteos” | “Leguminosas | “Tubérculos-Plátanos” | “Verduras-Hortalizas”

<Intercambios> ::= {Alimento}*

<Kilocarias> ::= <Número> Kcal

<Distribución_Calórica> ::= <Carbohidratos_B> <Carbohidratos_A> <Proteínas>

<Grasas_Insaturadas> <Grasas_Saturadas> <Fibra>

<Carbohidratos_B> ::= 45% <Gasto_Calórico>

<Carbohidratos_A> ::= 15% <Gasto_Calórico>

<Proteínas> ::= 20% <Gasto_Calórico>

<Grasas_Insaturadas> ::= 3% <Gasto_Calórico>

<Grasas_Saturadas> ::= 15% <Gasto_Calórico>

<Fibra> ::= 2% <Gasto_Calórico>

<Dieta_Deseada> ::= <Alimentos:Beneficos> <Alimentos_Preferidos> <Prefe_Alimento>

<Prefe_HorarioDieta>

<Alimentos:Beneficos> <Alimentos_Preferidos> ::= {<Aliemto>}*

Tabla 12 Representación Generación de la Rutina de Ejercicios

GENERACIÓN RUTINA

<Rutina> ::= <Fecha_Inicial> <Fecha_Final> <Calificación_Paciente>

<Calificación_Entrenador> <Kilocalorias_Quemadas> {<Ejercicio>}* <Calendario_Rutina>


(<Calificación_Paciente> <Calificación_Entrenador>) ::= 1|2|3|4|5


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<Calendario_Rutina> ::= <Día> <Franja> <Tiempo_Ejercicio>

<Tiempo_Ejercicio> ::= <Hora> <Minuto>

<Kilocalorias_Consumidas> ::= <Número> Kcal

<Rutina_Deseada> ::= <Prefe_Ejerc> <Prefe_Material> <Prefe_HoraRutina>

<Preferencia_Ejercicio>

Tabla 13 Representación Generación de la Lista de Reproducción de Música

GENERACIÓN LISTA DE REPRODUCCIÓN DE MÚSICA

<Lista_Reproducción_Música> ::= <Fecha_Inicial> <Fecha_Final>

<Calificación_Paciente> {<Canción>}*


<Calificación_Paciente> ::= 1|2|3|4|5

<Rutina_Deseada> ::= <Prefe_Música> <Contexto_Uso> <Preferencia_Ejercicio>

<Canciones_Beneficas>

7. SISTEMA DE REGLAS

La generación de los servicios es posible gracias a la creación del sistema de reglas. Los filtros

están compuesto por reglas y están serán las encargadas, en general, de llevar a cabo los flujos de

generación de cada uno de los servicios de ZuGym (secciones III.3.2, III.4.2 y III.5.2). En esta

sección se muestran algunas de las reglas creadas con el fin de formalizar los modelos presentados

en el presente trabajo. Las demás reglas se pueden ver en el Anexo 9.

En la Tabla 14, se mostrarán las abreviaturas usadas en el sistema de reglas, para facilitar la

comprensión de las mismas.

Tabla 14. Abreviaturas Sistema de Reglas

Abreviatura Definición TCAC Tabla de Composición de Alimentos Colombianos

TE Tabla de Ejercicios

LCG Lista de Canciones General

LAP Lista de Alimentos por Pacientes

DI Dieta Inicial

DD Dieta Deseada

LEP Lista de Ejercicios por Paciente

RI Rutina de Ejercicios Inicial

RD Rutina de Ejercicios Deseada

LRMI Lista de Reproducción de Música Inicial

LRMD Lista de Reproducción de Música Deseada



59

Ejemplo 1. Preferencia de Alimento

Esta regla de Preferencia de Alimento, filtra aquellos alimentos que al paciente le gustan o

prefiere de los que rechaza. Además realiza el proceso de intercambio de alimentos, para lo cual se

proponen dos maneras.

Sea a ϵ TCAC

Preferencia_Alimentos (a) {

If (a == "Rechaza") (

Filtrar (a)

Sustitución (a)

) else (

If (a == "Gusta") (

PAD { a }

) else { //por preferencia // f: lista alimentos preferidos

a Є f

f - { a }

}

)

}

Sustitución (a) [

d = Intercambio(a)

Return d

}

Opción 1 Intercambio

Intercambio1 (a) {

For (i = 0; i >= TCAC.length ; i++) {

If (c.Kilocalorias == TCAC.get(i).Kilocalorias

c. Carbohidratos == TCAC.get(i).Carbohidratos

c.Grasas == TCAC.get(i).Grasas

c.Proteínas == TCAC.get(i).Proteínas){

Return TCAC.get(i)

}

}

}


Intercambio2 (a) { //Cuando el alimento está relacionado a otros del mismo valor nutricional

aa = TCAC.a.getIntercambio

If (aa.valorPreferencia == “Gusta” || aa.valorPreferencia == “Prefiere”){

Return aa

}else{

Intercambio1(a)

}

}


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60

Ejemplo 2. Preferencia de Ejercicios

La regla para de Preferencia de Ejercicio filtra aquellos ejercicios que al paciente le gustan o

prefiere de los que rechaza. Además realiza el proceso de intercambio de ejercicios, para lo cual se

proponen dos formas de realizar este proceso.

Sea e ϵ TE

Preferencia_Ejercicios (e) {

If (e == "Rechaza") (

Filtrar (e)

Sustitución (e)

) else (

If (e == "Gusta") (

PAD { e }

) else { //por preferencia // f: lista ejercicios preferidos

e Є f

f - { e }

}

)

}

Sustitución (e) [

d = Intercambio(e)

Return d

}


Intercambio1 (e) {

For (i = 0; i >= TE.length ; i++) {

If (e.intensidad == TE.get(i).intensidad

e. frecuencia== TE.get(i).frecuencia

e.objetivo == TE.get(i).objetivo {

Return TE.get(i)

}

}

}


Intercambio2 (e) { //Cuando el ejercicio está relacionado a otros del mismo valor nutricional

ee = TE.e.getIntercambio

If (ee.valorPreferencia == “Gusta” || ee.valorPreferencia == “Prefiere”){

Return ee

}else{

Intercambio1(e)

}

}



61

8. Prototipo

Es importante resaltar que la manera de validar los modelos, representaciones y reglas

anteriormente expuestos fue, además de la evaluación por parte de expertos de los modelos, con un

prototipo funcional. Para el desarrollo del prototipo se usó .NET con Visual Basic. En esta sección

se mostrarán las funcionalidades implementadas, pantallazos del prototipo trabajado y las pruebas

de funcionamiento realizadas.

8.1. Funcionalidades Implementadas

El fin del prototipo es mostrar que el sistema genera una dieta y una rutina inicial sin

personalización, que toma en cuenta únicamente los datos básicos del paciente y realiza un análisis

del estado físico del paciente. Para la generación de la Dieta Inicial, se tomaron patrones de dietas

dados por la Gobernación de Cundinamarca según las características generales de la población

colombiana, además de la disponibilidad de los alimentos. Por otro lado, para la generación de la

Rutina Inicial, dado que no se encontraron datos de patrones estándar para lograr la representación

de la rutina, se utilizaron datos de dietas.net, una página que recomienda ejercicios.

Además, el prototipo muestra una dieta y una rutina personalizadas. Para esto se infieren gustos

del paciente según un formulario en el que se le pregunta qué come en el día y qué cantidad de

actividades realiza. Con base en este conocimiento adquirido por el sistema, se realiza un filtro a la

dieta y rutina inicial. Para los alimentos se realiza un intercambio, que según los patrones de dietas,

en los que un alimento puede ser cambiado por otro cuyo valor nutricional es similar. Los ejercicios

por otro lado, serán cambiados por aquellas actividades que realiza cotidianamente con la

resistencia y frecuencia equivalente al ejercicio sugerido.

Por último, el sistema muestra la integración de la rutina y de la dieta tomando con punto de

conexión la cantidad de calorías consumidas y la cantidad de calorías quemadas, según la

rutina/dieta que el sistema generó para al paciente. Debido a este punto de conexión, el sistema

genera alertas si el paciente está cumpliendo su objetivo, o si está consumiendo más calorías de las

que debe quemar según dicho objetivo o las recomendaciones de consumo dadas por el ICBF [57].

A continuación se mostrarán algunos pantallazos del prototipo desarrollado.


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62

Dieta General



63

Dieta Personalizada Rutina General

Rutina Personalizada


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8.2. Pruebas

Para realizar las pruebas del prototipo desarrollado se crearon escenarios con los cuales se

pretende probar la personalización de las dietas/rutinas generales. Es importante aclarar que los

datos usados para la dieta son con base de patrones de dietas generales dados para la población de

Cundinamarca, pero en el momento de personalizar los datos son, en su mayoría, suposiciones;

junto con esto, se mostrará cómo la rutina y dieta se integran. Los escenarios probados fueron:

- Escenario 1: Paciente vegetariano, con problemas de sobrepeso y baja actividad física.

- Escenario 2: Paciente que consume, habitualmente, un alto porcentaje de carnes, con

problemas de bajo peso y actividad física moderada.

- Escenarios 3: Paciente de consumo normal, con peso normal y actividad física media.

Escenario 1.

Perfil

Paciente

Estado Físico

del Paciente y

Necesidades

Nutricionales



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Perfil Dieta

Diaria


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Dieta Personalizada

La dieta personalizada generada toma en cuenta tres aspectos importantes:

1. El paciente necesita un tipo de dieta Hipocalórica, esto debido a que su objetivo es

bajar de peso, por lo que su dieta es baja en calorias. Este patrón de dieta es tomado

de las dietas recomendades para los habitantes de Cundimarca, teniendo esta presente

cuáles son los productos alimenticios a los cuales pueden tener acceso los habitantes

de este departamento de Colombia.

2. Con la intensión de personalizar la dieta general se tiene en cuenta que el paciente,

según lo visto en el “perfil de dieta” no consume carnes, se le presenta una dieta baja

en consumo de carnes. Como se ve en la imagen de la Dieta Personalizada, se le bajó

el consumo de carne a cero, y se le aumentó el consumo de leguminosas con el fin de

satisfacer las 1800 Kcal que debe consumir el paciente según sus características

físicas.

3. Según la información brindada por el usuario en el “Perfil de la Dieta”, se tuvieron

en cuenta aquellos alimentos que consume habitualmente y, comparándolos con los

los intercambios dados por el patrón general de la dieta, se le muestran como opción

de comidas aquellos que la persona eligió con anterioridad. Un ejemplo de esto es el

alimento proteico del Desayuno, es Manzana/Durazno, frutas que el paciente escogíó

en el “Perfil de la Dieta”



67

Perfil Rutina


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68


La rutina personalizada generada toma en cuenta tres aspectos importantes:

1. El paciente necesita un tipo de rutina suave, esto debido a que su objetivo es bajar

de peso, pero dado que su actividad habitual es baja, debe empezar con una rutina

suave. Este patrón tiene como base los principios dados en www.dialnet.com

2. Con la intención de personalizar la rutina general se tiene el cuenta que el paciente,

según lo visto en el “perfil de rutina”, no quema más calorias de las que utiliza el

cuerpo en actividades básicas (comer, ver televisión, entre otras). Por esto, se le

presenta una rutina con actividades que puede realizar en tres momentos del día.

Como se ve en la imagen de la Rutina Personalizada, se le sumaron las actividades

habituales pero con un mayor tiempo para realizarlas. Esto con el fin de no alejar

sus actividades habituales, sino de intensificar su realización, junto con la idea de

lograr quemar las 2000 Kcal que necesita para alcanzar su objetivo de bajar de peso.

3. Como se puede ver en la imagen de la Rutina Personalizada, se le muestra al

paciente cuál es su consumo/gasto habitual y cuál, según la dieta/rutina, debe ser el

indicado. Además, se muestran las alarmas generadas por el sistema dadas dichas

calorías consumidas/gastadas con respecto al objetivo de bajar de peso del paciente.

http://www.dialnet.com/



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Escenario 2.

Perfil

Paciente

Estado Físico

del Paciente y

Necesidades

Nutricionales


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Perfil Dieta

Diaria



71

Dieta Personalizada

La dieta personalizada generada toma en cuenta tres aspectos importantes:

1. El paciente necesita un tipo de dieta Hipercalórica, esto debido a que su objetivo es

subir de peso, por lo que su dieta es alta en calorías. Este patrón de dieta es tomado

de las dietas recomendades para los habitantes de Cundimarca; teniendo esta presente

cuáles son los productos alimenticios a los cuales pueden tener acceso los habitantes

de este departamento de Colombia.

2. Con la intención de personalizar la dieta general se tiene el cuenta que el paciente,

según lo visto en el “perfil de dieta” consume alto porcentaje de carnes, se le presenta

una dieta alta en consumo de carnes. Como se puede apreciar en la imagen de la

Dieta Personalizada, se le subió el consumo de carne, y se le bajó el consumo de

leguminosas con el fin de satisfacer las 1800 Kcal que debe consumir el paciente

según sus caracteristicas físicas.

3. Según la información brindada por el usuario en el “Perfil de la Dieta”, se tuvieron

en cuenta aquellos alimentos que consume habitualmente y comparándolos con los

los intercambios dados por el patrón general de la dieta, se le muestran como opción

de comidas aquellos que la persona eligió con anterioridad. Un ejemplo de esto es

que el paciente escogió en el “Perfil de la Dieta”


ISTAR- CIS09030IS08

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Perfil Rutina



73


La rutina personalizada generada toma en cuenta tres aspectos importantes:

1. El paciente necesita un tipo de rutina moderado, esto debido a que su objetivo es

subir de peso, pero dado que su actividad habitual es moderada, debe mantenerse en

dicha rutina media. Este patrón tiene como base los principios dados en

www.dialnet.com

2. Con la intención de personalizar la rutina general se tiene el cuenta que el paciente,

según lo visto en el “perfil de rutina” quema más calorias de las que utiliza el cuerpo

en actividades básicas (comer, ver televisión, entre otras), se le presenta una rutina

con actividades que puede realizar en tres momentos del día. Como se ve en la

imagen de la Rutina Personalizada, se le sumaron las actividades habituales pero con

un mayor tiempo para realizarlas. Esto con el fin de no alejar sus actividades

habituales, sino intensificar su realización para llevar a cabo su objetivo de subir de

peso.

3. Como se puede ver en la imagen de la Rutina Personalizada, se le muestra al

paciente cuál es su consumo/gasto habitual y cuál, según la dieta/rutina, debe ser el

indicado. Además, se muestran las alarmas generadas por el sistema dadas dichas

calorías consumidas/gastadas con respecto al objetivo de subir de peso del paciente.

http://www.dialnet.com/


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Escenario 3.

Perfil

Paciente

Estado Físico

del Paciente y

Necesidades

Nutricionales



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Perfil Dieta

Diaria


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Dieta Personalizada

En este escenario sólo se tuvieron en cuenta las preferencias del paciente con

respecto a gustos en alimentos, dado que su estado es físico es normal y busca

mantenerse en él.


Igual que en la dieta, en este escenario únicamente se tuvieron en cuenta las

preferencias del paciente con respecto a gustos en ejercicios y/o actividades diarias, dado

que su estado es físico es normal y busca mantenerse en él.



77

Perfil Rutina


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IV. CONCLUSIONES Y TRABAJO FUTURO

ZuGym se creó como una herramienta de software que ofrece tres servicios personalizados

(tomando en cuenta las características y necesidades individuales de los clientes de gimnasios) a

través de tres subsistemas: ZuDiet generador de dietas; ZuRoutine generador de rutinas de ejercicio

y ZuMusic generador de Listas de Reproducción de Música. Con el fin de que los pacientes fueran

constantes en el uso de dichos servicios y así mejorar su calidad de vida.

Con el objetivo de diseñar ZuGym se realizó en primera instancia una indagación, tanto de las

tecnologías actuales como de las investigaciones, en las áreas de generadores de rutinas/dietas y de

Listas de Reproducción de Música. Así mismo, se realizaron entrevistas con expertos tales como

nutricionistas, deportólogos y músico-terapeutas.

Con el ánimo de personalizar los servicios de ZuGym, se construyeron para cada uno de ellos

los modelos de adaptación que se usan como fuente de información principal en un perfil de

paciente (instanciación de un perfil de usuario). Este perfil de paciente está compuesto de

información básica, gustos, preferencias y patologías. Gracias a estos perfiles cada servicio cuenta

con la información necesaria para la personalización de los patrones generales de dietas, rutinas y

Listas de Reproducción de Música.

Se modelaron también los flujos de generación de los servicios, los cuales muestran cómo cada

uno de los componentes de los modelos interactúa con el fin de generar un servicio generalizado

para luego transformarlo en un servicio personalizado con base en las preferencias y gustos del

paciente. Para lograr un mayor formalismo de los modelos se realizó la representación de la

información, en notación BNF, de cada uno de los componentes de los modelos y la relación entre

los mismos.

Adicionalmente se elaboró un sistema de reglas que muestra cómo sería la generación de los

servicios y cómo se tendrían en cuenta las preferencias del paciente con el objetivo de realizar los

filtros necesarios y así lograr la personalización de los servicios. En este punto vale la pena resaltar

la importancia del manejo del histórico como herramienta para deducir información de

adaptación/personalización ya sea a partir de los gustos y preferencias del paciente y/o de la

interacción que éste tiene con el sistema; es evidente el uso del histórico por ejemplo al generar la

dieta personalizada. Se parte de una dieta genérica que le ha funcionado a pacientes con

características similares; dicha dieta se va refinando con los gustos y preferencias del paciente así

como con lo que el paciente va expresando con respecto a sus hábitos alimenticios cada vez que

interactúa con el sistema. Aunque en el presente trabajo de grado no se enfocó en el manejo del



79

histórico, éste es parte fundamental para obtener la personalización de los servicios. Además el

hecho de partir de un patrón genérico (ya sea para rutinas o dietas), es una posible utilización de

razonamiento basado en casos ya que se han seleccionados patrones genéricos que han sido

apropiados para pacientes con características y necesidades similares. El uso de razonamiento

basado en casos es una perspectiva de este trabajo.

Finalmente se realizó un prototipo funcional que genera dietas y rutinas tanto generales como

personalizadas, además de la integración entre ambos servicios.

Una de las ventajas de ZuGym es que su diseño arquitectónico permite la escalabilidad con

respecto a personalizar otros servicios de los gimnasios que no hayan sido contemplados en su

primera versión. Por ejemplo se podría incluir el servicio médico que complemente y también

supervise servicios como la generación de dietas o la creación de rutinas. Además, el diseño de los

modelos de adaptación presentados en este trabajo de grado, pueden ser usados por una capa de

servicios independiente del gimnasio; es decir, cada gimnasio podría usar estos modelos como base

para generar los servicios, pero la capa de aplicación podría ser provista por los mismos gimnasios.

Vale la pena indicar que este prototipo, por cuestiones de tiempo, tiene integrada la aplicación al

sistema ZuGym.

Con respecto al trabajo interdisciplinar fue muy formativo, ya que se trabajó con conceptos que

no se conocían, como qué es una dieta/rutina y todos los factores que influyen sobre la decisión de

prescribir alguna de éstas. Además, se cómo es posible desde la Ingeniería de Sistemas apoyar a

otras áreas del conocimiento. No obstante, fue complicada la interacción con el área de nutrición

debido a que las personas con las que se interactuó no estaban dispuestas a que un sistema de este

tipo les apoyara a la toma de decisiones; sólo querían un sistema que los ayudara a llevar el

seguimiento de lo que los pacientes realmente consumían diariamente. Además, el trabajo con el

deportólogo10

, quien estuvo más de acuerdo con la propuesta, sólo se orientaba a mejorar los

procesos en el gimnasio de la Pontificia Universidad Javeriana, cuyo modelo de negocio es muy

diferente al de un gimnasio típico debido a dos aspectos: i) la mayoría de servicios están orientados

a usuarios que tienen enfermedades como la obesidad o problemas cardiacos y sólo se realizan

planes de ejercicio a dichos usuarios; de esta manera, no se tienen en cuenta aquellos pacientes que

tienen objetivos diferentes a los relacionados con una enfermedad; ii) los expertos en la ciencia del

deporte que trabajan en el gimnasio se enfocan en aquellos alumnos/trabajadores que hacen parte de

las equipos de deportes de la universidad y no se aprecia la necesidad de buscar la continuidad en la

10 Julio César Bermúdez Muñoz, [email protected], Medicina del deporte

mailto:[email protected]


ISTAR- CIS09030IS08

80

realización de ejercicio por parte de los demás usuarios del gimnasio. Por el lado de la música, se

tuvo la colaboración de una musicóloga quien aportó valioso conocimiento sobre variables

musicales que se podrían tomar en cuenta para la generación de una Lista de Reproducción de

Música orientada a apoyar el proceso en el ejercicio de los pacientes.

Como trabajo futuro se planea mejorar e integrar la música en el prototipo, ya que por el tiempo

del proyecto no se logró implementar la integración de la rutina de ejercicio con la Lista de

Reproducción de Música. Otro aspecto a trabajar es complementar ZuGym con un sistema de

recomendaciones que, con base en el Perfil del Paciente (gustos, preferencias, patologías, entre

otros), sugiera alimentos/ejercicios al paciente que estén unidos a dicho perfil y al objetivo que éste

tiene al seguir una dieta o rutina. Este módulo de recomendación será un componente que se

integrará a ZuGym. Las variables utilizadas en la función de la utilidad del módulo de

recomendaciones corresponderán a las características de adaptación/personalización contempladas

en cada uno de los servicios. Con respecto al sistema de reglas se planea usar un motor de reglas

que apoye el manejo de las mismas.

Además, se espera articular todos los servicios para implantar ZuGym en un gimnasio y así

lograr evaluar su impacto en un estado real, junto con la factibilidad y facilidad de uso del mismo.

Igualmente, para la generación de dietas, creación de rutinas de ejercicio y administración de reglas,

se tendrán en cuenta algoritmos de optimización en el fin de que los servicios, brindados a los

usuarios de los gimnasios, sean más efectivos para lograr el(los) objetivo(s) de los mismos.

Adicional a esto, se plantea escribir y publicar otros artículos científicos que puedan ampliar los

conocimientos con respecto a la utilidad de la Ingeniería de Sistemas en otras áreas del

conocimiento y así expresar cómo desde nuestra perspectiva se puede colaborar a solucionar las

problemáticas de la sociedad en general.

Se proyecta también como trabajo futuro, la extensión de los modelos de ZuGym, mostrados en

el presente trabajo de grado, a dominios como la salud, apoyo en el diagnóstico de enfermedades,

entre otros. Esto debido a la flexibilidad del perfil de paciente y la posibilidad de ampliarlo para

conseguir otro tipo de objetivos, como por ejemplo, el diagnóstico clínico.



81

V. REFERENCIAS Y BIBLIOGRAFÍA

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para la Población Colombiana Mayor de Dos Años, Bogotá, Colombia: 1999.



85

VI. ANEXOS

Anexo 1. Estado del Arte ZuDiet

Anexo 2. Estado del Arte ZuRoutine

Anexo 3. Estado del Arte ZuMusic

Anexo 4. Entrevistas (Audio)

Anexo 5. Especificación de Requerimientos de Software (SRS)

Anexo 6. Diseño Arquitectónico de Software (SAD)

Anexo 7. Prototipo Funcional

Anexo 8. Propuesta Trabajo de Grado

Anexo 9. Reglas para la Generación de Servicios

ingeniería de sistemas -...

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