Sistemas expertosSistemas expertosEl término sistema experto no describe un El término sistema experto no describe un producto, sino más bien un conjunto de producto, sino más bien un conjunto de conceptos, procedimientos y técnicas que conceptos, procedimientos y técnicas que permiten utilizar la informática en una permiten utilizar la informática en una nueva dimensión.nueva dimensión.

Los sistemas expertos permiten asistir en Los sistemas expertos permiten asistir en el análisis y la resolución de problemas el análisis y la resolución de problemas complejos, tales como el diagnóstico o la complejos, tales como el diagnóstico o la toma de decisiones.toma de decisiones.

Inteligencia artificial Inteligencia artificial y Sistemas expertosy Sistemas expertos

Inteligencia artificial (IA) hace referencia a Inteligencia artificial (IA) hace referencia a una parte de la Informática dedicada al una parte de la Informática dedicada al diseño de máquinas cuyos diseño de máquinas cuyos comportamientos pudieran tener ciertas comportamientos pudieran tener ciertas similitudes con las conductas del ser similitudes con las conductas del ser humano, que catalogamos como humano, que catalogamos como “inteligentes”. “inteligentes”.

Inteligencia artificial:Inteligencia artificial:áreas de investigaciónáreas de investigación

Lenguaje naturalLenguaje natural

RobóticaRobótica

Interfaces de comunicaciónInterfaces de comunicación

Programación automáticaProgramación automática

Sistemas expertosSistemas expertos

Lenguaje naturalLenguaje natural

Desarrollo de Desarrollo de hardware y software hardware y software que permite la que permite la interacción usuario-interacción usuario-máquina a través del máquina a través del lenguaje natural.lenguaje natural.

Ejemplos: Ejemplos: comprensión del comprensión del lenguaje, síntesis y lenguaje, síntesis y análisis de voz, análisis de voz, traducción traducción automática, etc.automática, etc.

RobóticaRobótica

Creación de máquinas Creación de máquinas capaces de realizar capaces de realizar procesos mecánicos procesos mecánicos repetitivos y tareas repetitivos y tareas manuales.manuales.

Sistemas expertosSistemas expertosComo se ha visto un sistema experto es un Como se ha visto un sistema experto es un programa en que se combinan conceptos, programa en que se combinan conceptos, procedimientos y técnicas derivadas de procedimientos y técnicas derivadas de investigaciones de la IA.investigaciones de la IA.

Son por tanto una parte de la IA que permite el Son por tanto una parte de la IA que permite el desarrollo de programas capaces de utilizar el desarrollo de programas capaces de utilizar el conocimiento y las técnicas de inferencia para el conocimiento y las técnicas de inferencia para el análisis y resolución de problemas tal como lo análisis y resolución de problemas tal como lo haría un experto humano en un dominio particular haría un experto humano en un dominio particular de conocimiento.de conocimiento.

Construcción de sistemas Construcción de sistemas expertosexpertos

Sistemas expertos aplicados a Sistemas expertos aplicados a la enseñanzala enseñanza

Una de las aplicaciones Una de las aplicaciones de la informática en el de la informática en el ámbito educativo la ámbito educativo la constituye la denominada constituye la denominada enseñanza asistida por enseñanza asistida por ordenador (EAO). El ordenador (EAO). El objetivo fundamental es objetivo fundamental es la producción de la producción de materiales educativos materiales educativos que sirvan como que sirvan como herramienta de ayuda en herramienta de ayuda en el proceso de enseñanza-el proceso de enseñanza-aprendizaje.aprendizaje.

A los programas de EAO se A los programas de EAO se les critica su incapacidad les critica su incapacidad para mantener un diálogo para mantener un diálogo abierto con los alumnos. abierto con los alumnos. Siempre es la computadora Siempre es la computadora quien presenta la quien presenta la información y espera la información y espera la respuesta del alumno. A respuesta del alumno. A causa de ello se incorporan causa de ello se incorporan nuevas técnicas nuevas técnicas procedentes del campo de procedentes del campo de la IA con los denominados la IA con los denominados Tutores inteligentes (TI)Tutores inteligentes (TI)

Tutores inteligentesTutores inteligentesLos TI son Los TI son programas de programas de computadora que computadora que utilizan técnicas utilizan técnicas procedentes del procedentes del campo de la IA para campo de la IA para representar el representar el conocimiento y conocimiento y llevar a cabo una llevar a cabo una interacción con el interacción con el alumno.alumno.

El objetivo El objetivo fundamental es fundamental es proporcionar una proporcionar una instrucción más instrucción más adaptada, tanto en el adaptada, tanto en el contenido como en la contenido como en la forma, con lo que forma, con lo que superan algunos de superan algunos de los problemas de los problemas de ciertos software ciertos software educativos actuales.educativos actuales.

Tutores inteligentesTutores inteligentes

La aplicación La aplicación primaria de la IA en primaria de la IA en la construcción de la construcción de programas de programas de enseñanza se enseñanza se centra en el dominio centra en el dominio del conocimiento y del conocimiento y en la representación en la representación de los métodos de de los métodos de enseñanza.enseñanza.

Todo TI debe poseer una Todo TI debe poseer una base de conocimientos base de conocimientos que contenga el que contenga el conjunto de conjunto de informaciones que el informaciones que el sistema ha de sistema ha de proporcionar y un proporcionar y un intérprete que decida intérprete que decida cómo y cuándo aplicar el cómo y cuándo aplicar el conocimiento empleado conocimiento empleado por el sistema.por el sistema.

Tutores inteligentesTutores inteligentesEn cuanto a la En cuanto a la representación del representación del conocimiento, los conocimiento, los S.E. requieren un S.E. requieren un minucioso análisis minucioso análisis sobre la forma sobre la forma enque las enque las informaciones son informaciones son utilizadas por el utilizadas por el experto.experto.

La incorporación de La incorporación de S.E. en la construcción S.E. en la construcción de programas de programas inteligentes permite la inteligentes permite la creación de unidades creación de unidades de almacenamiento de de almacenamiento de información individual información individual en las que se recojan en las que se recojan las actuaciones las actuaciones realizadas por cada realizadas por cada alumno.alumno.

Tutores inteligentesTutores inteligentesLa representación del La representación del modelo del alumno supone modelo del alumno supone que el programa, al igual que el programa, al igual que lo haría el profesor, es que lo haría el profesor, es capaz de percibir los capaz de percibir los diferentes modos de diferentes modos de captación de la información captación de la información por parte del educando, y es por parte del educando, y es capaz de adaptar la capaz de adaptar la estrategia de transmisión de estrategia de transmisión de información a las información a las necesidades específicos de necesidades específicos de ese alumno.ese alumno.

Tipos de Tutores InteligentesTipos de Tutores InteligentesEntrenamientoEntrenamiento

Estos programas intentan conseguir Estos programas intentan conseguir aprendizajes que precisan de aprendizajes que precisan de práctica y ejercitación para el práctica y ejercitación para el dominio de la tarea. Estos sistemas dominio de la tarea. Estos sistemas asumen una posición constructivista, asumen una posición constructivista, en la cual el alumno construye sus en la cual el alumno construye sus nuevos conocimientos a partir de nuevos conocimientos a partir de sus conocimientos previos. Asi, el sus conocimientos previos. Asi, el error asume gran importancia, ya error asume gran importancia, ya que es una nformación que el que es una nformación que el alumno necesita para corregir sus alumno necesita para corregir sus acciones.acciones.

✔ Diagnóstico y Diagnóstico y detección de erroresdetección de errores

El aspecto fundamental de El aspecto fundamental de este tipo de TI es la inclusión este tipo de TI es la inclusión en el programa de una en el programa de una biblioteca de errores lo más biblioteca de errores lo más amplia posible, y un motor de amplia posible, y un motor de inferencia que sea capaz de inferencia que sea capaz de comparar con rapidez la comparar con rapidez la mencionada biblioteca con mencionada biblioteca con las respuestas dadas por el las respuestas dadas por el alumno.alumno.

Tipos de Tutores InteligentesTipos de Tutores Inteligentes

DiálogosDiálogos Esta modalidad parte de la Esta modalidad parte de la

consideración que, para consideración que, para conseguir un aprendizaje conseguir un aprendizaje efectivo, en todo programa efectivo, en todo programa debería incorporarse un debería incorporarse un sistema de diálogo lo más sistema de diálogo lo más abierto posible, de forma abierto posible, de forma que el sistema actuase que el sistema actuase como guía en el proceso de como guía en el proceso de enseñanza-aprendizajeenseñanza-aprendizaje

De esta forma, se crea un De esta forma, se crea un entorno de aprendizaje entorno de aprendizaje en el que los alumnos en el que los alumnos puedan explorar sus puedan explorar sus ideas por sí mismos y ideas por sí mismos y aprender a realizar aprender a realizar conjeturas e hipótesis conjeturas e hipótesis durante los procesos de durante los procesos de resolución de resolución de problemas.problemas.

SimulaciónSimulación✔ Los programas de Los programas de

simulación simulación plantean plantean situaciones en las situaciones en las que el alumno debe que el alumno debe tomar decisiones. tomar decisiones.

✔ La simulación de la La simulación de la realidad puede realidad puede establecerse de establecerse de diversas formas.diversas formas.

✔ Los programas de simulación Los programas de simulación se relacionan con la IA.se relacionan con la IA.

✔ En ciertos casos el usuario En ciertos casos el usuario no necesita optar entre un no necesita optar entre un número limitado de opciones, número limitado de opciones, sino que podrá expresarse sino que podrá expresarse en sus propios términos en sus propios términos (mediante intérpretes del (mediante intérpretes del lenguaje natural)lenguaje natural)

Simulación: ejemplosSimulación: ejemplosMediante el uso del Mediante el uso del videodisco, de videodisco, de instalaciones robotizadas, instalaciones robotizadas, se pueden recrear las se pueden recrear las condiciones de vuelo de un condiciones de vuelo de un avión, o los estudiantes de avión, o los estudiantes de medicina pueden realizar medicina pueden realizar operaciones o disecciones operaciones o disecciones sin poner en peligro sin poner en peligro ninguna vida ni atentar ninguna vida ni atentar contra la integridad física contra la integridad física de un animal.de un animal.

En la simulación se En la simulación se marca especialmente marca especialmente el carácter mediador el carácter mediador de la computadora. de la computadora. Es obvio que un PC Es obvio que un PC no puede sustituir la no puede sustituir la experiencia directa, experiencia directa, pero ante las pero ante las limitaciones, la limitaciones, la simulación resulta un simulación resulta un auxiliar valioso.auxiliar valioso.

MULTIMEDIAMULTIMEDIA

➮ Visión anterior (‘70): varios medios en Visión anterior (‘70): varios medios en distintos soportes coordinados por un distintos soportes coordinados por un medio maestro (generalmente un material medio maestro (generalmente un material escrito).escrito).

➮ Visión actual (‘90): varios medios Visión actual (‘90): varios medios integrados en un solo soporte: el PC integrados en un solo soporte: el PC multimedial. multimedial.

Componentes de los multimediaComponentes de los multimedia

✔Tarjeta de sonidoTarjeta de sonido

✔Lector de CD-ROMLector de CD-ROM

✔Interfases para Interfases para videovideo

✔Salida del monitor Salida del monitor en un TV en un TV convencionalconvencional

Elementos de informaciónElementos de información

✔TEXTOTEXTO

✔GRÁFICOGRÁFICO

✔SONIDOSONIDO

✔ANIMACIÓNANIMACIÓN

✔VIDEOVIDEO

Texto y Gráficos Texto y Gráficos

El texto puede ser El texto puede ser generado o generado o digitalizado.digitalizado.

Se podrán utlilizar Se podrán utlilizar distintas fuentes, distintas fuentes, tamaños y texturas.tamaños y texturas.

Los gráficos podrán ser :Los gráficos podrán ser :

generados con generados con aplicaciones de aplicaciones de computación (por computación (por ejemplo de planillas de ejemplo de planillas de cálculo).cálculo).

Digitalizados por un Digitalizados por un scaner o cámaras de scaner o cámaras de video.video.

SonidoSonidoPodrá ser generado Podrá ser generado por dispositivos por dispositivos externos o por el externos o por el mismo PC.mismo PC.

Dispositivos: tarjeta de Dispositivos: tarjeta de sonido, micrófono, sonido, micrófono, parlantes, teclado parlantes, teclado MIDI, fuentes externas MIDI, fuentes externas (discos o cintas con (discos o cintas con voz o música grabada)voz o música grabada)

El sonido real es El sonido real es registrado en forma registrado en forma digital, lo cual permite digital, lo cual permite su manipulación por su manipulación por el computador en el computador en variadas formas.variadas formas.

AnimaciónAnimación

Tipo objetoTipo objeto

❏ Se manipula un objeto Se manipula un objeto gráfico a través de un gráfico a través de un programa, dándole programa, dándole una trayectoria al una trayectoria al objeto (por ejemplo los objeto (por ejemplo los dardos que apuntan a dardos que apuntan a un blanco). un blanco).

Cuadro a cuadroCuadro a cuadro

❐ Se utiliza el cine o Se utiliza el cine o programas de programas de animación que animación que permiten crear permiten crear imágenes que siguen imágenes que siguen una secuencia de 16 a una secuencia de 16 a 30 cuadros por 30 cuadros por segundosegundo

VideoVideo

CaracterísticasCaracterísticas

✘ Captado con cámara Captado con cámara o copiado de fuente o copiado de fuente externa.externa.

✘ Convertido en archivo Convertido en archivo digital.digital.

✘ Editable mediante Editable mediante software.software.

✘ Se reproduce una Se reproduce una situación real, de allí situación real, de allí su importancia en su importancia en educación.educación.

Realidad virtualRealidad virtual

Combina el video junto con la posibilidad de Combina el video junto con la posibilidad de manipular objetos en el PC.manipular objetos en el PC.

Es un sistema de representación en el cual Es un sistema de representación en el cual el usuario puede ver diferentes perspectivas el usuario puede ver diferentes perspectivas visuales de un mismo objeto.visuales de un mismo objeto.

El usuario puede interactuar con esos El usuario puede interactuar con esos objetos (casco, guantes).objetos (casco, guantes).

Presentación MultimediaPresentación MultimediaEs una secuencia fija o Es una secuencia fija o variable de eventos variable de eventos interactivos de interactivos de información que información que contribuyen al logro de contribuyen al logro de determinados determinados aprendizajes.aprendizajes.

Es una forma de Es una forma de estimular al sujeto por estimular al sujeto por múltiples vías.múltiples vías.

En las fases de En las fases de elaboración se tiene elaboración se tiene en cuenta el enfoque en cuenta el enfoque pedagógico, las pedagógico, las técnicas pedagógicas técnicas pedagógicas (tutorial, hipertexto, (tutorial, hipertexto, juegos, simulación, juegos, simulación, heurística, exploración, heurística, exploración, etc.)etc.)

Ventajas de los multimediaVentajas de los multimedia

✔Fácil de transportar.Fácil de transportar.

✔Altamente motivante.Altamente motivante.

✔Combinación apropiada de Combinación apropiada de estímulos.estímulos.

✔Interacción permanente.Interacción permanente.

✔Variación de estrategias Variación de estrategias didácticas.didácticas.

✔Evaluación del usuario.Evaluación del usuario.

Desventajas de los multimediaDesventajas de los multimedia

✔Elevado costo de producción.Elevado costo de producción.

✔Tiempo prolongado de desarrollo.Tiempo prolongado de desarrollo.

✔Altos requerimientos de equipos.Altos requerimientos de equipos.

✔Dificultad de alterar una vez realizado.Dificultad de alterar una vez realizado.

Consecuencias de los Consecuencias de los multimedia para la educaciónmultimedia para la educación

¿¿Qué es lo diferencial de Qué es lo diferencial de los multimedia aplicados los multimedia aplicados a la educacióna la educación??

✔ Integración de tecnología Integración de tecnología informática y tecnología de informática y tecnología de video.video.

✔ Posición del alumno (él Posición del alumno (él decide por dónde moverse y decide por dónde moverse y cómo).cómo).

✔ Alto grado de interactividad Alto grado de interactividad (feedback)(feedback)

En resumen, ofrecen la En resumen, ofrecen la integración de grandes integración de grandes cantidades de cantidades de información en formato información en formato de alta calidad con de alta calidad con programas de PC que programas de PC que permiten al alumno una permiten al alumno una búsqueda y recuperación búsqueda y recuperación fácil, con una retroacción fácil, con una retroacción rápida, siendo el rápida, siendo el conjunto de todo esto conjunto de todo esto altamente interactivo.altamente interactivo.

Consecuencias de los Consecuencias de los multimedia para la educaciónmultimedia para la educación

¿¿Qué es lo diferencial de Qué es lo diferencial de los multimedia aplicados a los multimedia aplicados a la educaciónla educación?? La cuestión fundamental de los La cuestión fundamental de los MM está en comprender que las MM está en comprender que las nuevas tecnologías imponen usos nuevas tecnologías imponen usos en relación a la información y por en relación a la información y por tanto que el sistema educativo tanto que el sistema educativo debe preparar para afrontar esos debe preparar para afrontar esos nuevos usos y, entre ellas, la nuevos usos y, entre ellas, la capacidad para capacidad para

moverse a través de la moverse a través de la información, a la vez información, a la vez que ha de hacerlo que ha de hacerlo mediante entornos de mediante entornos de aprendizaje que utilicen aprendizaje que utilicen estos nuevos productos, estos nuevos productos, en aulas que incorporen en aulas que incorporen estas tecnologías.estas tecnologías.

De la tecnología al diseño De la tecnología al diseño instructivoinstructivo

➯ La cuestión de los efectos La cuestión de los efectos cognitivos de los multimedia así cognitivos de los multimedia así como del posible modelo como del posible modelo educativo subyacente a esta educativo subyacente a esta nueva integración tecnológica, se nueva integración tecnológica, se ha de plantear con toda urgencia ha de plantear con toda urgencia en el marco de la investigación en el marco de la investigación educativa. Es la única manera de educativa. Es la única manera de replantear el tema de la eficacia replantear el tema de la eficacia del software y/o de los del software y/o de los multimedia.multimedia.

➯ El diseño El diseño instructivo va instructivo va convirtiéndose convirtiéndose cada vez más en el cada vez más en el aspecto central de aspecto central de la problemática de la problemática de los medios en los medios en educación. “O los educación. “O los multimedia están multimedia están bien diseñados o bien diseñados o no pasarán de ser no pasarán de ser simples simples amalgamas de amalgamas de medios”.medios”.