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c©Komputer Sapiens, Ano V Volumen I, enero-abril 2013, es una publicacion semestral de la SociedadMexicana de Inteligencia Artificial, A.C., con domicilio en Bosques de Bolognia Num 12, Col. Bosquesdel lago, Cuautitlan Izcalli, Edo. de Mexico, C.P. 54766, Mexico, http://www.komputersapiens.org,correo electronico: [email protected], tel. +52(833) 357.48.20 ext. 3024, fax +52 (833)

2-15-85-44. Impresa por Sistemas y Disenos de Mexico S.A. de C.V., calle Aragon No. 190, colonia Alamos, delega-cion Benito Juarez, Mexico D.F., C.P. 03400, Mexico, se termino de imprimir el 30 de abril de 2013, este numeroconsta de 1000 ejemplares.Reserva de derechos al uso exclusivo numero 04-2009-111110040200-102 otorgado por el Instituto Nacional deDerechos de Autor. ISSN 2007-0691.Los artıculos y columnas firmados son responsabilidad exclusiva de los autores y no reflejan necesariamente lospuntos de vista de la Sociedad Mexicana de Inteligencia Artificial. La mencion de empresas o productos especıficosen las paginas de Komputer Sapiens no implica su respaldo por la Sociedad Mexicana de Inteligencia Artificial.Queda estrictamente prohibida la reproduccion total o parcial por cualquier medio, de la informacion aquı contenidasin autorizacion por escrito de los editores.Komputer Sapiens es una revista de divulgacion en idioma espanol de temas relacionados con la inteligencia artificial.Creada en LATEX, con la clase papertex disponible en el repositorio CTAN : Comprehensive TeX Archive Network,http://www.ctan.org/Indizada en el Indice de Revistas Mexicanas de Divulgacion Cientıfica y Tecnologica de CONACYT y en Latindex.

Directorio SMIA Directores FundadoresPresidente Alexander Gelbukh Carlos Alberto Reyes Garcıa

Vicepresidente Grigori Sidorov Angel Kuri MoralesSecretario Miguel Gonzalez MendozaTesorero Ildar Batyrshin Comite EditorialVocales: Rafael Murrieta Cid Ramon Brena Pinero

Maya Carillo Ruiz Felix A. Castro EspinozaSofıa Natalia Galicia Haro Laura Cruz ReyesLuis Villasenor Pineda Jesus Favela VaraGustavo Arroyo Figueroa Sofıa Natalia Galicia HaroOmar Montano Rivas Alexander GelbukhFelix Castro Espinoza Miguel Gonzalez MendozaHugo Terashima Marın Oscar Herrera AlcantaraOscar Herrera Alcantara Raul Monroy BorjaJesus Gonzalez Bernal Eduardo F. Morales Manzanares

Leonardo Garrido LunaKomputer Sapiens Carlos Alberto Reyes Garcıa

Director general Alexander Gelbukh Angelica Munoz MelendezEditora en jefe Laura Cruz Reyes Antonio Sanchez AguilarEditora invitada Elisa Schaeffer Grigori SidorovEditor asociado Jose A. Martınez Flores Luis Enrique Sucar Succar

Coordinadora cientıfica Elisa Schaeffer Angel Kuri MoralesCoordinadora de redaccion Gladis Galiana Bravo Jose A. Martınez FloresCoordinador tecnico Marco A. Aguirre Lame-Tlakuilo Hector Hugo Aviles Arriaga Comite Editorial (arbitros)

Nelson Rangel Valdez Juan Manuel Ahuactzin LariosEstado del IArte Ma del Pilar Gomez Gil Ofelia Cervantes Villagomez

Jorge Rafael Gutierrez Pulido Manuel Montes y GomezSakbe Hector Gabriel Acosta Mesa Juan Humberto Sossa Azuela

Claudia G. Gomez Santillan Elisa SchaefferIA & Educacion Marıa Yasmın Hernandez Perez

Deskubriendo Konocimiento Alejandro Guerra Hernandez ArbitrosLeonardo Garrido Luna Cesar Raul Cardenas Perez

Asistencia tecnica Irvin Hussein Lopez Nava David Baez LopezAlan G. Aguirre Lam Hector Gerardo Perez Gonzalez

Correccion de estilo Rafael Ortega Cortez Marıa del Rosario BaltazarClaudia L. Dıaz Gonzalez Sandra Nava MunozAlvaro Araujo Reyes Roberto Alonso Rodrıguez

Edicion de imagen Laura Gomez Cruz Luis A. Trejo Rodrıguez

Apoyo logıstico L. Taide Contreras Alvarez Daniel Pedraza ArcegaGraciela Mora Otero

Portada Daniel Rubio Badillo, Altera Diseno

ContenidoARTICULO ACEPTADO

Computo consciente del comportamien-to: la tercera ola del computo ubicuopor Luis A. Castro y Jesus Favelapag. 5 ⇒ Describe la llegada de sistemas distribuidos inteligentesa nuestro hogar, lugar de trabajo y comunidad, lo que ya es posiblegracias a lo accesible, en terminos de precio y disponibilidad, que yason las tecnologıas de telefonıa movil y de redes sensoras.

ARTICULO ACEPTADO

iCare: sistema ubicuo de monitoreo y cuidado per-sonal: una mirada hacia el computo ubicuo

por Vianney Tambonero, Rolando Menchaca-Mendez, Jose G.Guzman, Luis P. Sanchez y Anabel Pineda

pag. 10 ⇒ Discusion de la aplicabilidad del computo ubicuo en la salud, tanto

para el monitoreo preventivo como en el seguimiento de tratamientos medicos.

ARTICULO ACEPTADO

Estado del arte en sistemas de vision artificial parapersonas invidentes

por Juan R. Terven, Joaquın Salas y Bogdan Raducanu

pag. 16 ⇒ Revision del estado del arte sobre la tecnologıa que permite que personas

invidentes perciban su entorno fısico con tecnicas de vision computacional.

ARTICULO ACEPTADO

El computo ubicuo desde la perspectiva de gestionde informacion

por Leonardo D. Vasquez y Lorena Chavarrıa

pag. 22 ⇒ Atiende la problematica de almacenaje y procesamiento de informacion

en el era del computo movil.

ARTICULO ACEPTADO

Sistemas web colaborativos para la recopilacion dedatos bajo el paradigma de ciencia ciudadana

por Alejandro Molina Villegas

pag. 26 ⇒ Discute el uso de la web para involucrar voluntarios ciudadanos no-

expertos en trabajos de investigacion cientıfica.

Columnas

Sapiens Piensa. Editorial pag. 2

e-Tlakuilo pag. 3

Estado del IArte pag. 4

Sakbe pag. 3

IA & Educacion pag. 29

DeskubriendoKonocimiento pag. 30

Komputer Sapiens Enero - Abril 2013 ‖ Ano V, Vol.I

Año V, Vol. I. Enero - Abril 2013 Columnas Komputer Sapiens 2 / 32

Sapiens Piensa

por Laura Cruz y Elisa Schaeffer

Computo ubicuo es el tema centralde este numero especial que hemospreparado con mucho esmero parapresentar a nuestros lectores algu-nos sistemas inteligentes concebidospara apoyar actividades del hogar,del trabajo y en general de la so-ciedad. La tematica desperto tal in-teres en nuestra comunidad que de-

cidimos dedicarle dos volumenes de nuestra revistaKomputer Sapiens. En esta primera obra tenemosel placer de compartir con ustedes cinco trabajos, de loscuales hacemos aquı una breve resena junto con reflexio-nes sobre las oportunidades que se abren.

En nuestro primer artıculo, Computo consciente

del comportamiento: la tercera ola del computo ubi-

cuo, Castro y Favela describen la llegada de sistemas dis-tribuidos inteligentes a nuestro hogar, lugar de trabajoy comunidad, lo que ya es posible gracias a lo accesible,en terminos de precio y disponibilidad, que ya son lastecnologıas de telefonıa movil y de redes sensoras. Re-saltan la importancia de campos de estudio tales comoreconocimiento de patrones y procesamiento de senalespara hacer realidad estos sistemas de forma productiva,eficiente y agradable. En la raız de sistemas que recono-cen la intencion de un usuario, es decir, que se adaptan asu comportamiento, esta la combinacion de informacionsobre el contexto de uso, combinando variables como laubicacion del usuario, condiciones ambientales de su en-torno y sus preferencias y acciones anteriores.

En el segundo artıculo, iCare: sistema ubicuo de mo-

nitoreo y cuidado personal: una mirada hacia el

computo ubicuo, Tambonero y colegas discuten la aplica-bilidad del computo ubicuo en la salud, tanto para el mo-nitoreo preventivo como en el seguimiento del tratamien-to de enfermedades y de condiciones fısicas. Tecnologıasde vestimenta inteligente con sensores poco intrusos fa-cilitan el registro de signos vitales para usos diagnosticosy terapeuticos. Ası, el paciente podra proporcionar a sumedico datos sobre su estado fısico, sin tener que limi-tarse a una descripcion subjetiva de como se ha sentido,ni someterse a mediciones intrusas incomodas. Ademas,la trasmision y el procesamiento en tiempo real permitenla creacion de alertas para emergencias medicas.

En el siguiente artıculo, Estado del arte en sistemas

de vision artificial para personas invidentes, Ter-ven, Salas y Raducanu revisan el estado del arte sobre latecnologıa que hace posible que personas invidentes per-ciban su entorno fısico con tecnicas de vision computacio-nal. La movilidad, usabilidad y generalidad de cualquiertecnologıa que busque reemplazar al baston debe ser de

muy buena calidad, aun manteniendo el costo a un nivelalcanzable para la poblacion. El artıculo nos proporcionaun vistazo a los avances que se estan logrando en el cam-po. El uso de sistemas de vision de realidad aumentadatiene potencial para personas con capacidades diferentesy la posibilidad de que infraestructuras, como por ejem-plo elevadores o semaforos peatonales, puedan reconocerla presencia de dichas personas y ajustar su operacionacorde con las necesidades, por ejemplo extendiendo laduracion del plazo de traslado.

El cuarto artıculo, El computo ubicuo desde la pers-

pectiva de gestion de informacion, por Vasquez yChavarrıa, atiende la problematica de almacenaje y pro-cesamiento de informacion en la era del computo movil,buscando facilitar el acceso y la generacion de datos inde-pendientemente de la ubicacion del usuario, a cualquierhora. El volumen de datos generados, procesados y al-macenados, requerido para un nivel satisfactorio de inte-ligencia en el sistema, es alto y ademas requiere accesoy modificacion frecuentes.

En el ultimo artıculo de este numero especial, Siste-mas web colaborativos para la recopilacion de datos bajo

el paradigma de ciencia ciudadana, Molina discuteel uso de la web para involucrar voluntarios ciudadanosno-expertos en trabajos de investigacion cientıfica, con-cepto conocido como ciencia ciudadana. Una vez rodea-dos por sensores incorporados en vestimenta y accesorios,podrıamos todos ayudar de manera pasiva en la recopi-lacion de datos, por ejemplo de condiciones climaticas,de contaminacion o de condiciones de trafico, y ası con-tribuir al desarrollo cientıfico para la mejora de nuestroentorno. La colaboracion masiva entre voluntarios remo-tos tambien es de interes para la comunidad de inteligen-cia artificial en general, por su potencial para facilitar elaprendizaje supervisado, por ejemplo en la clasificacionde imagenes o en el procesamiento de lenguaje natural.Aprovechamos para darle las gracias a Julieta Noguez,quien dejo de hacerse cargo de IA & Educacion, y le da-mos la bienvenida a Yazmın Hernandez, quien la sustitu-ye en el equipo. De igual manera agradecemos a BlancaVargas quien deja la columna e-Tlakuilo. Y finalizamosdeseando que disfruten la lectura de este especial.✵

Laura Cruz es Editora en Jefe de la revista Kompu-

ter Sapiens desde marzo de 2012, y columnista desdela creacion de la revista.Elisa Schaeffer, cuya fotografıa aparece en esta colum-na, es experta en Computo Ubicuo, y es Editora Invitadade este volumen especial.

c© 2013 - Sociedad Mexicana de Inteligencia Artificial ISSN 2007-0691


e-Tlakuilo: Cartas de nuestros lectoresHector H. Aviles Arriaga y Nelson Rangel Valdez

[email protected]

Iris, Ingeniero en Sistemas Computacio-nales (Facebook)

¿A cuales congresos de la IA me aconsejan asistir, y queno tenga que viajar al extranjero?

Estimada Iris, gracias por tu mensaje. En Mexico ca-da ano organizamos un congreso excelentısimo, se llamaMICAI, mira en http://www.MICAI.org. Y si todavıano sabes ingles bien, puedes asistir a COMIA, buscaloen http://www.comia.org.mx.

SakbeClaudia Guadalupe Gomez Santillan y Hector Gabriel Acosta [email protected]

El computo ubicuo esta teniendo una fuerte influenciaen la forma en que nos desenvolvemos cotidianamen-te en el mundo. Prueba de ello son la gran cantidadde dispositivos con los que interactuamos diariamente,los cuales hacen uso de una micro computadora. Tresgrandes areas de desarrollo de estas tecnologıas son: 1)Edificios inteligentes, espacios disenados para monito-rear el ambiente, tomar decisiones de manera autonomay ejecutar acciones, por ejemplo para controlar la ilumi-

nacion, abasto de suministros, y seguridad entre muchosotros (http://www.ambientesi.com/). 2) Autos inte-ligentes, actualmente podemos encontrar autos capacesde planear rutas de navegacion para optimizar recursos,recibir ordenes de voz, e incluso estacionarse de maneraautonoma (http://www.vwerl.com). 3) Escuelas inte-ligentes, nuevos espacios de aprendizaje que integranmedios audiovisuales interactivos y sofisticadas herra-mientas de laboratorio con las cuales los estudiantespueden experimentar y compartir conocimiento de ma-nera mas eficiente (http://www.smartschoolsystems.com).

http://www.smartschoolsystems.com

Universidad de Washington ⇒La Universidad deWashington cuenta con un grupo de investigacion im-portante en computacion ubicua. En la pagina de sulaboratorio se puede encontrar una gran gama de traba-jos dirigidos por el Prof. Shwetak Patel, y su equipo detrabajo, conformado por un grupo de estudiantes de lasareas de ciencias computacionales, ingenierıa electrica

e ingenierıa mecanica. Los trabajos que desarrollan secentran en areas de la computacion ubicua como son:tecnologıas de interfaz de usuario novedosas, sensoresde energıa, sensores de baja potencia, monitoreo de lasalud, y el reconocimiento de la actividad mediante laaplicacion de conocimientos especializados en la detec-cion, procesamiento de senales, sistemas embebidos, cir-cuitos e interaccion humano-computadora. En su portalincluyen informacion que se puede descargar en formade artıculos, programas y videos, disponibles para losusuarios avidos de conocimiento en computo ubicuo.

http://ubicomplab.cs.washington.edu/wiki/Main_Page


[email protected]

http://www.MICAI.org

http://www.comia.org.mx

[email protected]

http://www.ambientesi.com/

http://www.vwerl.com




http://ubicomplab.cs.washington.edu/wiki/Main_Page


Estado del IArteMarıa del Pilar Gomez Gil y Jorge Rafael Gutierrez Pulido, [email protected]

“Computacion ubicua es elnombre de la “tercera ola” encomputacion, que justo esta em-pezando ahora. Primero fueron lasgrandes maquinas, compartidas pormuchas personas. Ahora estamos enla era de la computacion personal,donde persona y maquina se obser-van incomodos a traves de un es-critorio. Enseguida viene la compu-tacion ubicua, o la era de la tecno-logıa tranquila, en donde la tecno-logıa se esconde en el segundo planode nuestras vidas.” Estas fueron laspalabras de Mark Wiser, quien en1988 bautizo este paradigma de in-teraccion, cuando era el jefe del La-boratorio de Ciencias de la Compu-tacion del Centro de Investigacionde Xerox Palo Alto (Xerox PARC).La vision de Wiser implica la cons-truccion de tecnologıas de informa-cion y comunicacion que se encuen-tran inmersas en nuestras activida-des de manera natural, sin que no-temos su presencia, pero haciendonuestra vida mucho mas facil.

Aunque la vision de Wiser aunno es una realidad total, se han con-seguido importantes avances en estecampo, muchos de ellos basados enlo que se conoce como “inteligenciacontextual”. Poco a poco vemos es-tas nuevas tecnologıas incorporadasen nuestras casas, en los servicios detransporte, en servicios de seguri-dad, en la industria de energıa, etc.

La empresa PARC ha sido pio-nera en el desarrollo de aplicacionesde este tipo usando redes inalambri-cas, arquitectura cliente-servidor einteraccion de multiples dispositi-vos. El objetivo de PARC es crearservicios conscientes del contexto,que puedan ayudar a las personasa ver lo que necesitan, eliminan-do el “ruido” o informacion irrele-vante. Un ejemplo de servicios conesta vision es el software de acce-so libre que funciona en el sistema

operativo Android llamado Meshin,que fue incubado por PARC. Demanera inteligente, Meshin unificaGmail, llamadas telefonicas, mensa-jes de textos y cadenas de redes so-ciales, y aprende que contactos sonlos mas importantes para la activi-dad del usuario.

Revolucionaria computadoramovil

http://mediacenter.

motorolasolutions.com/

Image-Gallery/HC1-Image-759.aspx

Otro ejemplo interesante de compu-tacion ubicua que usa inteligenciacontextual es la computadora “cas-co” HC1, desarrollada por Motoro-la Solutions, la cual es una compu-tadora movil que se coloca en lacabeza de un usuario. HC1 con-tiene tecnicas avanzadas de reco-nocimiento de voz, controles basa-dos en movimientos de la cabezay controles de posicionamiento. Es-ta computadora permite desarrollaractividades en situaciones crıticas yen lugares con ambientes hostiles,en donde el uso de una computado-ra portatil serıa impractico. El con-texto es capturado de manera na-tural, sin perturbar a la persona y

permitiendo que los diferentes apli-caciones lo procesen de forma inte-ligente.

Un area interesante de las tec-nologıas ocultas en nuestro entornose apoya en las redes de sensoresy los identificadores de radio fre-cuencia (RFID); estos ultimos ha-cen uso de un codigo de produc-to estandar (EPC por sus siglasen ingles). El centro de investiga-cion tecnica VVT de Finlandia yla Universidad de Tokio estan desa-rrollando una tecnologıa universalde identificacion denominada UID.Con esta tecnologıa se tiene la posi-bilidad de identificar y rastrear ob-jetos de manera individual.

Otra aplicacion del computoubicuo bastante interesante es Ubi,desarrollada por la Unified Com-puter Intelligence Corporation. Es-ta diminuta computadora se conec-ta a la toma de corriente y pue-de ser activada por voz, sin necesi-dad de usar las manos. Ubi siem-pre esta alerta para mantenernosinformados acerca de las condicio-nes de confort y seguridad en ca-sa, por ejemplo puede leer el correoelectronico y decir la temperaturaambiente de la habitacion.✵

Para saber mas detalles consul-ta (en ingles):

1. “Mark Weiser dies at 46”, Departa-

mento de Ing. electrica y Ciencias de

la computacion, universidad de Ca-

lifornia, Berkeley , 8-Julio-1999, dis-

ponible en: http://www.cs.berkeley.

edu/Weiser/bio.shtml

2. “Parc contextual intelligence”,

http://www.parc.com/services/

focus-area/ubicomp/

3. Meshin, http://www.meshin.com/

4. “No Hands required”,

http://mediacenter.motorola-

solutions.com/Press-Releases/No-

Hands-Required-Motorola-Solutions-

Introduces-the-Next-Evolution-of-

Mobile-Computing-3929.aspx

5. http://www.vtt.fi/news/2012/

03102012.jsp

6. http://theubi.com


[email protected]

http://mediacenter.motorolasolutions.com/Image-Gallery/HC1-Image-759.aspx



http://www.cs.berkeley.edu/Weiser/bio.shtml

http://www.cs.berkeley.edu/Weiser/bio.shtml

http://www.parc.com/services/focus-area/ubicomp/

http://www.parc.com/services/focus-area/ubicomp/

http://www.meshin.com/

http://www.vtt.fi/news/2012/03102012.jsp

http://www.vtt.fi/news/2012/03102012.jsp

http://theubi.com

Año V, Vol. I. Enero - Abril 2013 Artıculos de divulgacion Komputer Sapiens 5 / 32

ARTICULO ACEPTADO

Computo consciente del comportamiento:La tercera ola del computo ubicuopor Luis A. Castro y Jesus Favela

IntroduccionEl arribo de nuevas tecnologıas como redes de senso-

res y telefonos inteligentes a un costo relativamente acce-sible ha hecho posible que tanto academia como industriahayan empezado a consolidar el desarrollo de sistemasque van mas alla del escritorio; es decir, sistemas queestan distribuidos en una gran diversidad de dispositivoscon diferentes capacidades de sensado, de procesamien-to de datos, y de trasmision de datos. Estas tecnologıashacen posible que se pueda dotar de cierta “inteligencia”al hogar, al hospital, al automovil o a la ciudad, dondehay sistemas autonomos que toman decisiones conside-rando nuestras preferencias ası como las circunstanciasque se presentan. Es decir, muchos sistemas computacio-nales que se veıan solamente en pelıculas de ciencia fic-cion empiezan a hacerse realidad.

De la misma forma, en estos ambientes se genera unacantidad sin precedentes de datos provenientes de unagran diversidad de fuentes como sensores, telefonos ce-lulares, camaras de video y fotografıa, ası como datosrecolectados de nuestras actividades en lınea (ej. com-pras, busquedas, comunicacion). Esto ha originado uninteres por darle sentido a todos esos datos. El analisisde estos datos agregados ha hecho posible que mucho denuestro comportamiento en lınea, por citar un ejemplo,sea analizado por grandes corporaciones para efectos demercadotecnia. Un caso similar es el sistema usado por elDepartamento de Policıa de Los Angeles [1], en el que, atraves del analisis de datos historicos de crımenes violen-tos en la ciudad (ubicacion del crimen, hora del dıa, dıade la semana, etc.), han desarrollado un algoritmo queindica la fecha y hora aproximada en que es mas pro-bable que se cometa un crimen en determinada zona dela ciudad. Una vez que se ha estimado, el Departamentoenvıa agentes a patrullar la zona como medida preventi-va con lo cual se ha visto una reduccion del 30% en loscrımenes en la ciudad. Es decir que se estan prediciendo(con cierto margen de error) las intenciones de que ciertocomportamiento sea externado.

En este artıculo se describe como es que, para hacerrealidad la vision del computo ubicuo que Mark Weiser[2] tuvo hace alrededor de dos decadas, ha evolucionadola investigacion en este campo desde la estimacion deaspectos provenientes de sensores de bajo nivel como laubicacion del usuario, hasta la estimacion de aspectosmas complejos como el comportamiento humano. Diver-

sas areas como procesamiento de senales, reconocimientode patrones, sistemas distribuidos, deben conjugarse pa-ra proveer sistemas que se adecuen a las necesidades delos usuarios. El caso de la prevencion de crimen en LosAngeles es tan solo un ejemplo del potencial que posee unanalisis de datos historicos que generalmente muestrancomportamientos individuales o grupales. Aun y cuandono se habla explıcitamente de computo ubicuo, este sis-tema puede convertirse en un sistema que permita haceruna mejor vigilancia a nivel de ciudad si se combina conotros elementos como camaras de seguridad, analisis dellamadas en determinadas zonas de la ciudad, y aspectosde esa ındole.

Evolucion del computo consciente del contextoEl computo consciente del contexto se refiere a apli-

caciones que son capaces de adaptarse a circunstanciasdiversas a las que se enfrenta un usuario y comportarsede manera diferente o reaccionar de acuerdo a ellas [3].Para lograr esto, se requiere conocer ciertos aspectos queayudan a caracterizar la situacion actual en la que se en-cuentra un usuario, lo cual vamos a considerar como con-texto. Algunas variables contextuales son relativamentefaciles de deducir como por ejemplo la ubicacion, identi-dad del usuario, temperatura del lugar, o iluminacion, yaque provienen de sensores fısicos que pueden aproximarcon bajo margen de error ciertos aspectos generalmenterelacionados con el ambiente. Sin embargo, dependiendode la aplicacion, puede haber ciertas variables contex-tuales de interes cuya inferencia requiere de algoritmosmuy complejos tales como los aspectos psicosociales delos usuarios (Ejemplo, estado de animo o actitudes).

Formalmente, contexto es todo lo que puede ayudar acaracterizar cierta entidad, que puede ser un usuario, unlugar, o un objeto y que es relevante para la interaccionentre el usuario y un sistema [4]. Un ejemplo algo bur-do puede ayudar a entender lo que es contexto: Cuandoun empleado determina cuando es prudente pedir un au-mento de sueldo a su jefe, el empleado realiza un analisismuy complejo de ciertas variables que el considera rele-vantes: hora del dıa, dıa de la semana, carga de trabajode la oficina, estres, humor y/o personalidad de su je-fe, rendimiento propio y de companeros en el trabajo,ası como otras variables que aunque parezcan irrelevan-tes, pudieran tomarse en cuenta, como por ejemplo siel equipo de futbol preferido de su jefe perdio el fin de



semana. De la misma manera, en el computo conscientedel contexto se toman en cuenta ciertas variables con-textuales para decidir como, cuando, y que informacionpresentar al usuario o de que manera reaccionar y bajo

cuales circunstancias. Entonces, el contexto se usa pa-ra determinar como reaccionar ante tal o cual situacionque se presente y que es relevante para la interaccion delusuario y el sistema.

Avances recientes en las capacidades de sensado, procesamiento ycomunicacion de dispositivos moviles estan haciendo posible capturar

informacion relacionada con las actividades que realizamos

Debido a limitaciones tecnologicas en sus inicios, mu-chos de los retos del computo consciente del contextoeran las inferencias de las propias variables contextuales.Por ejemplo, antes de que el GPS se convirtiera en unaditamento mas de los telefonos inteligentes, la ubicaciondel usuario en dispositivos moviles, como los AsistentesDigitales Personales (PDA, por su sigla en ingles), se in-ferıa por otros medios. En este caso, se inferıa a traves dealgoritmos de reconocimiento de patrones usando datosprovenientes de sensores externos como RFID, ultrasoni-do, sensores de presion en el piso, o por las redes Wi-Fia las que se tenıa acceso, con un cierto margen de erroren la ubicacion estimada. En estos dıas, con el GPS co-mo un sensor mas en los dispositivos moviles, inferir laubicacion en exteriores con unos cuantos metros de errorresulta casi trivial.

A traves de sistemas de localizacion mas robustos enlos que muchas veces se combinan diversas tecnologıascomo el GPS, Wi-Fi, o torres de celular, las aplicacionesde telefonos inteligentes que usan la ubicacion del usua-rio para proveerle informacion relevante se han hechomuy populares. En este sentido, la primera generacionde sistemas conscientes del contexto tomaba en cuentasolamente variables contextuales que pudieran medirsedirectamente de los dispositivos o a traves de la clasifi-cacion de datos de bajo nivel como el caso de la locali-zacion.

Para ejemplificar mejor, en aplicaciones en el domi-nio de la salud, y en particular en hospitales, algunossistemas conscientes del contexto tomaban en cuenta laubicacion del medico para obtener el expediente medicoelectronico, estudios de laboratorio, radiografıas de ma-nera automatica con tan solo aproximarse a un paciente[5]. De igual manera, este sistema permitıa dejar recadoscontextuales entre el personal para dar seguimiento a laevolucion de ciertos pacientes: Se podıa dejar un reca-do a la enfermera del siguiente turno para que, cuandoestuviera cerca de la cama del Sr. Lopez, revisara suevolucion. Es decir, que tomando en cuenta el rol quedesempenaba el usuario, la hora del dıa, la ubicacion delusuario, podrıa decidir entre mostrar o no determinadomensaje que era solo relevante a determinada hora deldıa y con determinado paciente y para determinado rol,

en este caso, una enfermera del siguiente turno.

Sin embargo, como tal, esta primera generacion desistemas conscientes del contexto trabajaba bajo cier-tos supuestos. Por ejemplo, la proximidad fısica de unmedico a un paciente no necesariamente determinaba lapertinencia de mostrar el expediente medico electronicode manera automatica, sino que la relevancia se la otor-gaba la actividad que el doctor estaba realizando conel paciente. Es decir que, un medico requiere diferenteinformacion dependiendo de la actividad que este reali-zando con un paciente ya sea si esta en una intervencionquirurgica, evaluandolo, haciendo una ronda con medi-cos internos, viendo la evolucion del mismo, etc. En esesentido, la segunda ola de sistemas conscientes del con-texto trata de tomar en cuenta la actividad del usuario

como una variable adicional para reaccionar acorde a lascircunstancias. Al igual que en los sistemas de primerageneracion, el reto consiste en inferir las actividades conun margen de error mınimo, lo cual ha resultado en unreto importante porque la actividad del usuario debe serinferida tomando como base variables contextuales, quea su vez son en su mayorıa tambien estimadas.

Figura 1. El enfermero interactua con la enfermera

usando un sistema consciente del contexto

Hay ciertos aspectos que nos pueden ayudar a infe-rir la actividad que esta haciendo un usuario. De nue-vo, en el caso del contexto hospitalario, el saber quienes



son las personas que estan con el medico, los objetos queesta manipulando o portando, la hora del dıa, el dıa de lasemana, pueden ayudar a inferir el tipo de actividad queesta realizando [6, 7]. Por ejemplo, si estamos hablandode un dıa entre semana, son alrededor de las 8:00am, yesta acompanado por 4 o 5 medicos internos caminandode cama en cama, muy probablemente el medico esta rea-lizando la ronda diaria para evaluar casos y consultarlocon los medicos internos como parte de su proceso deaprendizaje. Esta inferencia puede resultar algo trivialpara alguien que conoce las rutinas y actividades en unhospital, no ası para alguien que no este tan familiari-zado con ellas. Para un sistema consciente del contexto,algunas de esas variables contextuales podrıan ser rela-tivamente faciles de detectar, aunque otras como la ac-tividad pueden ser mucho mas complejas.

En estos sistemas de segunda generacion ha habido

ciertos avances que han permitido que se puedan inferiractividades en ambientes mas o menos controlados. Porejemplo, en el cuidado de adultos mayores en el hogar esparticularmente importante el inferir el tipo de activida-des que estan realizando como el lavar los trastes, asear-se, cambiarse, socializar con otras personas, alimentarse,tomar medicamentos, y otras similares [6]. Para ilustrarun caso, el proyecto Ortesis Cognitiva para Asistir conActividades en el Hogar (COACH, por su sigla en ingles),es una aplicacion que ayuda a adultos mayores con de-mencia a completar ciertas actividades, como lavarse lasmanos, para las que pierden la nocion de como hacerlaso del orden de realizacion de las tareas [8]. El sistemausa una videocamara para identificar la posicion de lasmanos y dependiendo del estado de la actividad, proveeuna sugerencia de voz al adulto mayor para ayudarlo acompletar la tarea.

Esta informacion puede ser procesada para inferir comportamiento

humano, dando lugar a una nueva ola del computo ubicuo

De este modo, la evolucion de los sistemas conscien-tes del contexto tratando de inferir el contexto mismopara luego utilizarlo para moldear el comportamiento dela aplicacion con respecto a la situacion del usuario o suambiente, ha estado evolucionando en los ultimos anos.Esta evolucion se ha visto favorecida por la aparicionde nuevos sensores en los dispositivos moviles o telefo-nos inteligentes, ası como por plataformas de sensoresa precios mucho mas accesibles. El inferir que actividadesta haciendo el usuario es una cuestion importante paralos sistemas conscientes del contexto de segunda genera-cion ya que nos permite adaptar el comportamiento de laaplicacion de una forma mas coherente y mas adecuadaa las circunstancias. Nos encontramos en los inicios deuna tercera generacion de sistemas conscientes del con-texto, que no solamente hacen uso de informacion pa-ra tratar de inferir la situacion actual de una entidad,sino que usan informacion historica para crear modeloscomputacionales que puedan ayudar a entender mejorla dinamica de comportamiento de los usuarios ya sea anivel individual o grupal.

Hacia el computo consciente delcomportamiento

El computo consciente de la actividad se centra en ha-cer inferencias por medio de algoritmos de reconocimien-to de patrones con base en circunstancias que el sistemadetecta en determinado momento. Es decir, que solamen-te requiere de una “fotografıa” de informacion contextualen un momento determinado para inferir la actividad. Sinembargo, retomando los ejemplos en el area de salud, haycierto interes por inferir a un grado mayor de complejidady de abstraccion. Es decir, tomando en cuenta una serie

de actividades repetitivas y/o periodicas que deriven enciertos patrones de comportamiento de los usuarios. Es-to es tambien de particular interes para el area de saludya que en el cuidado de adultos mayores hay ciertas en-fermedades o condiciones que son difıciles de detectar yque de detectarse a tiempo se puede ayudar a mejorar lacalidad de vida del individuo. Un ejemplo de ello es ladeteccion temprana de demencia en adultos mayores, dela cual generalmente se empieza a sospechar cuando unadulto mayor se desorienta o comienza a salirse de los pa-trones normales de comportamiento (por ejemplo, tomarmucho tiempo en vestirse, dificultades para entablar unaconversacion). Sin embargo, la valoracion medica gene-ralmente se basa en conversaciones con el adulto mayoro se realiza a traves de cuestionarios que ayudan a deter-minar su condicion, ası como la evolucion del mismo. Esdecir, que es difıcil para un medico observar estos episo-dios de comportamiento anormales ya que generalmentetienen lugar en el hogar. Ademas, durante las entrevis-tas es muy comun que los pacientes oculten detalles ono recuerden con claridad esos episodios por lo que losdiagnosticos suelen ser tardıos.

De la misma manera, otro aspecto que es importanteidentificar de manera temprana en adultos mayores es elındice de fragilidad, el cual es un indicador que nos dicela posibilidad de que un adulto mayor se convierta endependiente para sus actividades de la vida diaria comoasearse o alimentarse. Al igual que el ejemplo anterior, laevaluacion del paciente se hace por medio de una visitamedica y a traves de instrumentos como los cuestiona-rios y algunas pruebas fısicas. De nuevo, algunas de estaspreguntas pueden ser difıciles de contestar para un adul-



to mayor. Por ejemplo, una de las preguntas que incluyeuno de los instrumentos es “En el transcurso de la ultimasemana, ¿Cuantos dıas camino de manera continua poral menos 10 minutos?” o “¿Con que frecuencia habla consus amigos?” Sin duda, el uso de sensores dıa a dıa pu-diera ayudar a llevar un registro mas exacto de algunasde las situaciones presentadas. Por ejemplo, se pudierausar deteccion de actividad de voz para inferir cuando unusuario esta socializando con otros. De la misma manera,un algoritmo de estimacion de pasos indicarıa que tantocamina un adulto mayor.

Para ilustrar la manera en que los sistemas conscien-tes del comportamiento pudieran ser utilizados, mencio-namos un estudio realizado con estudiantes del Institu-

to Tecnologico de Massachusetts (MIT, por su sigla eningles) en el que por medio de cambios en los patronesde comportamiento se pudiera potencialmente detectarun brote de influenza [9]. En el estudio, durante 4 meses,se estuvieron recolectando datos de 70 estudiantes quevivıan en las residencias de la universidad. Dıa con dıa,cada manana por medio de su celular se les preguntabaa los estudiantes si tenıan sıntomas relacionados con lainfluenza estacional, como dolor de garganta, dolor decabeza, etc. Ademas de esas preguntas, los celulares re-colectaban informacion de ubicacion (por medio de lasredes Wi-Fi), ası como datos relacionados con sus patro-nes de comunicacion como el envıo de mensajes de textoy llamadas.

Hacer realidad el computo consciente del comportamiento

permitira desarrollar aplicaciones diversas como la deteccion tempranade brotes epidemicos o persuadir al usuario a conservar energıa

Los resultados del estudio muestran datos interesan-tes: los estudiantes que mostraron sıntomas de influenzageneralmente se trasladaban de la universidad a la resi-dencia directamente, y tendıan a aislarse en sus cuartos.Ademas, incrementaban considerablemente su comuni-cacion por medio del celular por la manana y por lanoche. Esto, sin duda, puede ayudar a generar un mo-delo computacional que pueda monitorear cambios en elcomportamiento de la gente y pueda ayudar a detectaralgun brote de influenza que no derive en una pandemiacomo la experimentada en Mexico en el 2009.

Retos y oportunidades

Los retos en el area son muchos y complejos, lo queabre interesantes oportunidades para hacer investigacionen el campo. Uno de los principales es el uso apropiadode algoritmos de reconocimiento de patrones, primeropara representar los datos obtenidos de los sensores, co-mo el acelerometro y/o microfono, en un nivel mas altode abstraccion de la actividad humana (ej. socializar, ca-minar). Ademas, tambien se requiere identificar patronesde comportamiento en grandes volumenes de informacionpara ası poder crear modelos computacionales de com-portamiento de personas que cumplen con determinadoperfil. De manera adicional, se requiere de herramien-tas que sean robustas para la captura de datos. Algunasherramientas como InCense1 [10, 11] tienen todavıa al-gunas limitaciones para un uso extensivo. La robustez esimperiosa debido a que, como se ha comentado, la diver-sidad de dispositivos es y sera mas compleja. Entonces,es primordial contar con herramientas de recoleccion de

datos que puedan funcionar en diversas plataformas, quese adecuen a las limitaciones de recursos en algunos dis-positivos (ej. memoria, baterıa), y que puedan funcionarde manera distribuida tanto en dispositivos moviles comocelulares, de menor capacidad como pueden ser sensores,y servidores locales ası como en la nube. Aunado a esto,es menester que dichas herramientas de recoleccion dedatos no sean intrusivas, que respeten la privacidad delos usuarios, y que no perturben la experiencia de uso delos usuarios (ej. consumo de energıa imperceptible).

Por otro lado, las oportunidades en el area son enor-mes. Sin duda, la disponibilidad de datos permitira unamejor optimizacion de recursos en diversos ambitos denuestras vidas: una atencion medica mas expedita, masoportuna, y mas precisa, que en general se traduce enuna mejor calidad de vida para todos.

Comentarios finales

Aun hay mucho camino por recorrer para que se hagarealidad el computo consciente del comportamiento. Serequieren avances en una gran diversidad de areas comoprocesamiento de senales, reconocimiento de patrones,inteligencia artificial, sistemas distribuidos, ademas dela mejora de hardware como nuevos sensores, mas bara-tos y con un consumo menor de energıa. De la mismamanera, para que todo esto se haga realidad, hay variascuestiones que aun se tienen que considerar, desde as-pectos eticos hasta legales, que sin duda seran temas adiscutir en la medida que estos topicos empiecen a llegara las masas por medio de la industria. Como area de in-vestigacion, el computo consciente del comportamiento

1InCense es una herramienta que permite recolectar informacion de comportamiento de usuarios por medio de telefonos inteligentes deacuerdo a ciertos criterios definidos a priori por el investigador (ej. sensores, eventos, duracion)



tiene futuro. De igual manera, en el area comercial sepueden divisar una serie de aplicaciones interesantes. Lomismo en rubros como seguridad publica, cuidado de lasalud, y educacion. No es descabellado pensar que en unfuturo muchos servicios publicos y privados estaran basa-dos en esta idea de computo consciente del contexto, dela actividad y, mas aun, del analisis del comportamientoindividual y grupal.✵

REFERENCIAS

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behavior change”. Artıculo presentado en the 12th ACM In-ternational Conference on Ubiquitous Computing (Ubicomp2010).

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Kit to Facilitate Behavioral Data Gathering from Populations

of Mobile Phone Users”. Artıculo presentado en the 5th Inter-national Symposium of Ubiquitous Computing and AmbientInteligence (UCAmI 2011).

11. Rodrıguez M.D., et al. (2012) “Using Ontologies to Reduce User

Intervention to Deploy Sensing Campaigns with the InCense

Toolkit”. Artıculo presentado en the 1st International Works-hop on Ubiquitous Mobile Instrumentation as part of the 14thInternational Conference on Ubiquitous Computing (Ubicomp2012).

SOBRE LOS AUTORES

Luis A. Castro obtuvo su doctorado en Informatica en la Universidad de Manchester. Su gradode Maestro en Ciencias en Ciencias de la Computacion fue otorgado por el Centro de InvestigacionCientıfica y de Educacion de Ensenada (CICESE). Realizo su licenciatura en el Instituto Tecnologicode Mexicali. Los principales intereses de investigacion son interaccion-humano computadora, computomovil y ubicuo, ası como diseno y adopcion de sistemas. Actualmente es profesor de tiempo completoen el Instituto Tecnologico de Sonora en el Departamento de Computacion y Diseno, donde lidera elcuerpo academico de sistemas interactivos. Es miembro del SNI y de la ACM.

Jesus Favela obtuvo los grados de Maestro y Doctor en Ciencias por el Massachusetts Institute ofTechnology (MIT) y de licenciatura en la UNAM. Actualmente es Investigador titular del Departamentode Ciencias de la Computacion del Centro de Investigacion Cientıfica y Educacion Superior de Ensenada(CICESE) en donde dirige el laboratorio de computo movil y ubicuo. Sus areas de interes incluyen:computacion ubicua, interaccion humano-computadora e informatica medica. Fue presidente de laSociedad Mexicana de Ciencias de la Computacion en el periodo 2003-2005.

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ARTICULO ACEPTADO

iCare: sistema ubicuo de monitoreo y cuidadopersonalpor Vianney Tambonero Xixitla, Rolando Menchaca-Mendez, Jose Giovanni GuzmanLugo, Luis Pastor Sanchez Fernandez y Anabel Pineda Briseno

Una mirada hacia el computo ubicuoHoy en dıa es difıcil imaginar la vida, tal como se

conoce, sin la intervencion de computadoras que faci-liten las diferentes tareas del ser humano. A medidaque pasa el tiempo, esta relacion de interdependenciase vuelve cada vez mas marcada. De hecho, se puededecir que estamos viviendo la transicion entre la era dela computadora personal y la del computo ubicuo, estaultima caracterizada principalmente por la integracionde computadoras en objetos de la vida cotidiana y elambiente, de tal forma que lleguen a ser imperceptiblesy omnipresentes [1].

Computadoras que cuidan tu corazonUna de las lıneas de investigacion del computo ubi-

cuo esta centrada en como las tecnologıas, especialmentede la comunicacion y la informacion, pueden ayudar amejorar los sistemas para el cuidado de la salud en todoel mundo.

De manera general, estas tecnologıas podrıan permi-tir que la informacion1 este disponible en cualquier mo-mento, desde cualquier lugar y por cualquier persona queeste autorizada, lo que hace mas eficiente la prestacionde los servicios de salud. Por ejemplo, se puede redu-cir el numero de tareas necesarias que debe realizar elprofesional de la salud, ademas de alentar y motivar alos usuarios a tomar el control sobre sus necesidades desalud y estilo de vida [2].

Debido al continuo incremento de costos en el campode la salud, la comunidad cientıfica e industrial ha puestoun interes especial en el diseno y desarrollo de sensoresque actuen como vigilantes de la salud. Es ası como losrecientes avances tecnologicos sobre el desarrollo de mi-cro sensores, telas inteligentes2, microelectronica y comu-nicaciones inalambricas impulsan la transformacion delfuturo en el cuidado de la salud [3]. Es facil comprenderentonces por que la vision de los expertos en la salud so-bre las aplicaciones clınicas a futuro, abarca escenariosdonde el monitoreo intermitente o continuo de senalesfisiologicas sera un punto crıtico para el avance en laprevencion, el diagnostico y el tratamiento de enferme-dades cronico-degenerativas, como son las enfermedades

del corazon.El monitoreo tradicional en hospital, que se realiza

por breves periodos de tiempo, tiene tres limitacionesprincipales [4]:

1. Muy baja probabilidad de registrar eventos comola variabilidad en la frecuencia cardıaca3, frecuen-cia cardıaca en reposo4, los cuales pueden ser deprofunda importancia pronostica, diagnostica o te-rapeutica.

2. Falla al medir la respuesta fisiologica durante perio-dos de actividad normal como descanso, caminatao sueno.

3. Los periodos de monitoreo breves no pueden cap-turar las variaciones circadianas5.

Por otro lado, el monitoreo portatil en cardiologıa esde suma importancia pues podrıa [7]:

(i) Detectar signos tempranos en el deterioro de la sa-lud.

(ii) Notificar sobre situaciones crıticas a los proveedo-res de salud.

(iii) Encontrar correlaciones entre el estilo de vida y lasalud.

(iv) Dar una nueva dimension al acondicionamiento de-portivo al proporcionar informacion detallada so-bre las senales fisiologicas bajo diferentes condicio-nes de ejercicio.

(v) Proveer a los doctores con multiples fuentes de da-tos fisiologicos en tiempo real.

Una de las senales fisiologicas mas sencillas e informa-tivas que puede ser recolectada es la frecuencia cardıaca.Esta, a grandes rasgos, refleja la intensidad del esfuer-zo que realiza el corazon para satisfacer las demandasdel cuerpo durante una actividad [8]. Adicionalmente,la frecuencia cardıaca proporciona datos indicadores dearritmias como taquicardia y bradicardia [9] que puedenestar relacionados con padecimientos del corazon.

1Por informacion se refiere a una diversidad de datos como lo pueden ser valores de signos vitales y datos clınicos.2Termino relacionado a “wearable computing” donde la ropa se elabora con materiales conductores de impulsos electricos [1].3Usado como asociador entre el sistema nervioso autonomo (SNA) y la mortalidad cardiovascular.4Relacionada con la morbilidad cardiovascular, ademas de ser tomado como un parametro de la expectativa de vida [5].5Las variaciones circadianas se refieren a la heterogeneidad en las fases de vigilia y sueno [6].



iCare es un sistema que propone mejorar el cuidado de la salud a traves

del monitoreo remoto intermitente de signos vitales, datos de contexto ydatos clınicos del usuario

En Mexico las enfermedades del corazon representanla segunda causa de muerte en personas mayores a 65anos, tanto en hombres como en mujeres, ademas son delos padecimientos mas complejos y de tratamiento mascostoso [10].

Los principales factores de riesgo relacionados a es-tas enfermedades son el consumo excesivo de grasa, elsobrepeso, el tabaquismo, el sedentarismo, el estres y ladiabetes [11].

En este sentido, es de suma importancia contar consistemas enfocados al cuidado de la salud como es iCa-re. iCare es un sistema que propone mejorar el cuidadode la salud a traves del monitoreo remoto intermitentede signos vitales del usuario, la recoleccion de datos decontexto y datos clınicos.

iCare permite generar tambien calculos de probabili-dad de riesgo de enfermedad cardiovascular, generar unanalisis estadıstico basico sobre el signo fisiologico mo-nitoreado y tomar decisiones para generar y transmitiralarmas. Estas alarmas pueden ser mensajes cortos detexto que notifiquen estados de gravedad del usuario,mismos que son recibidos por familiares y el profesionalde la salud relacionado.

Esto es relevante porque permite la intervencionoportuna y adecuada, tanto de la familia como del profe-sional de la salud pertinente, en caso de emergencia. Porotro lado, de igual importancia, esta la funcionalidadde iCare. Los servicios de monitoreo, analisis y envıo dealarmas son completamente imperceptibles para el usua-rio y permiten que realice sus actividades cotidianas contotal libertad.

Escenario del sistema iCareA continuacion se presenta un escenario que describe

de manera general como funciona iCare. El escenario seilustra en la Figura 1.

“Un sabado por la manana, Ana, una mujer enfer-

ma del corazon, se encontraba sola en su departamento

tejiendo y viendo television. De pronto, Ana siente un

dolor leve en el pecho y un poco de dificultad para respi-

rar. El sistema iCare monitorea su frecuencia cardıaca

y la actividad que esta realizando. La primera lectura

de estos signos vitales arroja valores normales, sin em-

bargo, poco tiempo despues, Ana continua presentando

dolores de pecho, dificultad para respirar y episodios de

nauseas y mareo; dado que su frecuencia cardıaca se ha

incrementado y la actividad que ha estado realizando no

ha cambiado, el sistema toma la decision de notificar de

inmediato el estado de Ana a su medico e hijo para que

estos tomen las medidas pertinentes.”

Figura 1. Escenario del sistema iCare. 1. iCare mo-

nitorea signos vitales. 2. iCare dispara una alerta

debido a la recepcion de valores anormales en la fre-

cuencia cardıaca. 3. El Medico y familiar del usuario

reciben una alerta de emergencia.

La tecnologıa detras de iCareLa tecnologıa que da soporte al sistema iCare esta di-

vidida en tres capas:

a) Sensores. Conformado por un acelerometro y undispositivo portatil de monitoreo de frecuenciacardıaca. El acelerometro sirve para inferir el tipode actividad fısica que esta realizando el usuario yel dispositivo portatil se encarga de muestrear sufrecuencia cardıaca.

b) Dispositivo movil inteligente. Encargado de la re-cepcion y recoleccion de los datos provenientes delos sensores, de su analisis y del almacenamientotemporal de la informacion generada.

c) Servidor web. Encargado de la administracion delalmacenamiento y presentacion de los datos reco-lectados por el dispositivo movil inteligente. El ac-ceso y visualizacion de la informacion del usuariopuede ser realizada por los usuarios autorizadosdesde cualquier dispositivo con acceso a Internet.



Los servicios de monitoreo, analisis y envıo de alarmas son

completamente imperceptibles para el usuario, permitiendo que realicesus actividades cotidianas con total libertad

El diseno conceptual del sistema y la interaccion quetiene cada uno de los componentes descritos anteriormen-te se puede observar en la Figura 2. De manera general,los sensores interactuan con el dispositivo movil inteli-gente enviando informacion del signo vital monitoreadoy actividad fısica del usuario. El dispositivo movil in-teligente realiza la recepcion, analisis y almacenamientotemporal de la informacion recibida y es el encargado delanzar una alarma si el resultado del modulo de tomade decisiones ası lo determina. Este tambien interactuacon el servidor enviandole informacion actualizada de losdatos recibidos de los sensores y valores arrojados delanalisis de los mismos.

Figura 2. Diagrama conceptual del sistema iCare

Del lado del Servidor web, la informacion recibidadel dispositivo movil inteligente es almacenada en unabase de datos. El sitio web dispone de opciones paravisualizar el tacograma 6, las actividades realizadas porel usuario, los datos clınicos relacionados a factores deriesgos cardiovascular (ver Figura 4) y los valores resul-tado del analisis en el dominio del tiempo del tacograma.

iCarePara materializar la propuesta, se realizo la aplica-

cion para dispositivos moviles inteligentes con sistemaoperativo Android. Entre otras razones, Android se eli-gio por su amplia aceptacion como sistema operativo pa-ra telefonos inteligentes de diferentes fabricantes, el so-porte y documentacion que tiene para su continuo desa-rrollo y el acceso a telefonos de bajo costo. La aplicaciontiene cuatro opciones iniciales: monitorizacion, configu-racion de perfil del usuario, respaldo de datos y configu-racion de la aplicacion.

La Figura 3 es la interfaz que muestra al usuario losvalores correspondientes a su frecuencia cardıaca, la dis-

tancia en metros que ha recorrido y el nivel de baterıadel dispositivo que monitorea la frecuencia cardıaca.Adicionalmente, muestra la actividad realizada por elusuario. Aunque el objetivo de esta pantalla es mera-mente informativo, de esta tambien se derivan otrasopciones para el usuario, por ejemplo, una interfaz quemuestra el tacograma. Se usan diferentes colores en lagrafica del tacograma como indicativos para el usua-rio, en donde los puntos en color verde indican que sufrecuencia cardıaca esta dentro de los rangos norma-les en correlacion a la actividad que esta realizandoen ese momento, mientras que los puntos en color rojoy amarillo le pueden indicar anormalidades. Segun elesquema planteado para el sistema, la alarma sera dis-parada cuando sean dibujados los puntos en color rojo.

Figura 3. Pantalla de la monitorizacion de frecuencia

cardıaca

La Figura 4 muestra una de las interfaces web diri-gida en esencia al profesional de la salud. Esta interfazofrece opciones de acceso a los datos clınicos relaciona-dos a los factores de riesgo cardiovascular, despliegue dehistorial de la frecuencia cardıaca del usuario, desplieguede graficas y generacion de reportes basicos.

iCare en funcionamientoCon el apoyo de la Unidad de Medicina Familiar No.

20 de Cuernavaca Morelos, se inicio la toma de muestrasde frecuencia cardıaca, datos del acelerometro y datos

6Se denomina tacograma al registro de la frecuencia cardıaca en el tiempo.



clınicos, a una muestra de la poblacion adscrita a estaunidad, compuesta de adultos mayores de ambos sexosde entre 45 y 80 anos de edad. La toma de muestras serealizo con la aplicacion para dispositivos moviles iCare.

Figura 4. Pantalla de consulta en aplicacion web

Figura 5. Arquitectura iCare

De entre esta poblacion se dio preferencia a usuariosque padecen hipertension y diabetes, pues el esquemade salud publica contempla diferentes analisis de labo-ratorio para estos grupos, los cuales proporcionan datosclınicos que son utiles para el calculo de riesgo cardio-vascular, este calculo es parte de los atributos necesariospara la toma de decisiones realizadas por iCare. La ad-quisicion de los datos clınicos del usuario se realizo bajoun protocolo de consentimiento informado.

La comunicacion entre el dispositivo portatil que mo-nitorea la frecuencia cardıaca y el dispositivo movil in-teligente se realiza mediante un modulo encargado de labusqueda, el emparejamiento, la sincronizacion y el ma-nejo de la transferencia de datos entre dispositivos conBluetooth. El dispositivo movil inteligente solicita infor-macion del perfil de usuario y datos clınicos de la basede datos del Servidor web, ademas realiza el almacena-miento temporal de los datos recibidos de los sensores.La actualizacion de la base de datos del Servidor webla realiza el modulo de gestion de comunicacion del la-do del servidor. La Figura 5 muestra la arquitectura del

sistema iCare y la Figura 6 muestra el diagrama de lametodologıa usada.

Figura 6. Diagrama de bloques de la metodologıa

usada

El monitoreo de la frecuencia cardıaca y de la ac-tividad fısica del usuario se lleva a cabo mediante undispositivo inalambrico portatil por periodos de 20 a 30minutos. Los valores de frecuencia cardıaca, datos delacelerometro y nivel de baterıa son enviados en interva-los de un segundo al dispositivo movil inteligente.

En un primer analisis, los valores de la frecuenciacardıaca son sometidos a comparaciones basadas en ran-gos establecidos, por ejemplo, los que se muestran en laTabla 1. Como puntualiza Wilmore, estos rangos corres-ponden a la frecuencia cardıaca en estado de reposo paradiferentes estilos de vida [8]. Lo anterior permite deter-minar si la frecuencia cardıaca del usuario es normal oanormal.

Tabla 1: Frecuencia cardıaca en estado de

reposo [8].

Tipo de persona Estado: reposoNormal 60 a 80 lpm

Sedentaria > 100 lpmDeportista 28 y 40 lpm

A partir de los datos obtenidos por medio del ace-lerometro se pueden inferir tres tipos de actividad fısica(inactivo, caminando y corriendo), que el usuario realizadurante el monitoreo de su frecuencia cardıaca.

Otra parte importante del funcionamiento de iCare esla importancia que da al riesgo cardiovascular del usua-rio. En la Tabla 2 se muestran los principales factores deriesgo asociados a enfermedades cardiovasculares. De losfactores de riesgo se considera que la hipertension arte-rial, el tabaquismo, la obesidad y la hipercolesterolemia7

pertenecen al grupo de factores de riesgo modificables,por lo que su deteccion oportuna contribuye a la preven-cion de enfermedades cardiovasculares [10].

Tabla 2. Factores de riesgo cardiovasculares en

individuos mayores de 20 anos en Mexico [11].

Hipertension arterial 30.6%Hipercolesterolemia 9.0%Diabetes 10.9%Sedenterismo 55.0%Obesidad 46.3%Alcoholismo 66.0%Tabaquismo 25.0%Consumo de sal 75.0%

7Niveles elevados de colesterol LDL “colesterol malo” [12].



Las alarmas emitidas por iCare permiten la intervencion oportuna y

adecuada tanto de la familia como del profesional de la salud en caso deemergencia

El calculo del porcentaje de riesgo cardiovascular a5 y 10 anos se realiza mediante las ecuaciones del estu-dio de Framingham [13]. Para ello se utilizan los datosclınicos recolectados previamente del usuario. El porcen-taje calculado puede corresponder a un bajo, moderadoo alto riesgo cardiovascular [14].

Lo anterior permite, junto con el tipo de estilo de vi-da, la actividad realizada recientemente y el resultado delestatus de la frecuencia cardıaca, implementar un arbolde decisiones para determinar si una alarma debe ser dis-parada. Por ejemplo, si la frecuencia cardıaca es anormal,se estima que la actividad fısica que esta realizando es dereposo, su estilo de vida es sedentario y posee un riesgocardiovascular alto, entonces sera disparada una alarma.

Ademas, con la informacion recolectada es posiblerealizar las siguientes tareas:

- Los tacogramas pueden ser usados para evaluar lavariabilidad de la frecuencia cardıaca y mostrarla evolucion en comportamiento de la frecuenciacardıaca.

- Es posible implementar un programa de cardiologıapreventiva pues se tienen presentes y cuantifica-dos los factores de riesgo asociados a enfermedadescardıacas.

- Es posible realizar un calculo de riesgo cardiovas-cular a 5 y 10 anos.

- Establecer programas adecuados de ejercicio fısico.

Conclusiones y trabajo futuroEl computo ubicuo implementado en ambientes medi-

cos usando sensores de variables fisiologicas, sensores decontexto, tecnologıas de informacion y comunicacion per-sigue proveer de soluciones a problemas como: el accesoa los servicios de salud a gran parte de la poblacion sinimportar su ubicacion geografica y el continuo aumentoen los costos relacionados a la salud. Tambien se persiguemodificar el comportamiento reactivo por uno proactivoy preventivo de enfermedades cronico degenerativas co-mo las cardiovasculares y estimular cambios en el estilode vida de los usuarios. Ademas, se suponen otros bene-ficios adicionales de difıcil cuantificacion como el gradode independencia que se ofrece al usuario para realizarsus actividades cotidianas y reduccion en los niveles deestres.

En los resultados preliminares de la primera fase de latoma de muestras de frecuencia cardıaca, datos de con-texto y datos clınicos, se observa el dominio de: estilo devida sedentario, frecuencia cardıaca anormal, sobrepesoy obesidad. En la primera fase de la toma de muestrasno se presento ningun caso en donde la alarma fuera dis-parada, sin embargo, hay datos suficientes para iniciarun analisis del comportamiento de la variabilidad de lafrecuencia cardıaca y correlacionarla con valores de datosclınicos del usuario. En relacion al consumo de energıa yrecursos, hasta esta fase de prueba en un telefono Sonycon Android 2.1, iCare arroja en promedio un consumode 181 mW en una hora, mientras que el porcentaje delCPU es de 3.6%, lo que la convierte en una aplicacionligera.

Como trabajo futuro se propone integrar otros dispo-sitivos medicos de monitoreo (termometro, tensiometro,glucometro, bascula, oxımetro, entre otros). La adicionde otros dispositivos medicos podrıa permitir la obten-cion de informacion en tiempo real de otros factores deriesgo asociados a enfermedades cardiovasculares, contri-buyendo a la elaboracion de interpretaciones mas preci-sas. Ademas la informacion recopilada de dispositivosmedicos y otros sensores, posibilita el diseno de nue-vos escenarios que puedan ser utiles para el usuario, porejemplo, escenarios de monitoreo social o participativo.✵

Agradecimientos. El presente trabajo se desarrollo co-mo parte del proyecto de investigacion ICyTDF-IPN ti-tulado “Sentient City: Algoritmos y Arquitecturas Dis-tribuidas de Monitoreo Colaborativo Multiescala”. Asi-mismo, los autores extienden su agradecimiento al CO-NACYT, CIC, SIP e IPN por el apoyo en el desarrollodel mismo.

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14. Secretaria de Salud (2010) “Deteccion y estratificacion de fac-

tores de riesgo cardiovascular”. Editorial Cenetec.

SOBRE LOS AUTORES

Vianney Tambonero Xixitla es estudiante de la Maestrıa en Ingenierıa en Ciencias de la Compu-tacion en el Laboratorio de Comunicaciones y Redes de Computadoras del Centro de Investigacion enComputacion del Instituto Politecnico Nacional. Ingeniero en Sistemas Computacionales por el Ins-tituto Tecnologico de Cuautla. Sus areas de interes son las tecnologıas de la informacion en temasrelacionados a la salud, reconocimiento de patrones y redes neuronales.

Rolando Menchaca-Mendez es profesor titular y jefe del Laboratorio de Comunicaciones y Redesde computadoras del CIC-IPN. En 2009 obtuvo su Doctorado en Ingenierıa en Computacion por partede la Universidad de California en Santa Cruz. Ha sido galardonado con el premio a la mejor tesis demaestrıa en computacion otorgado por la ANIEI en 1999, con el premio al mejor artıculo presentado enel congreso IEEE MASS 2008 y su artıculo titulado “STORM: A Framework for Integrated Routing,Scheduling and Traffic Management in Ad Hoc Networks” fue seleccionado como artıculo destacadoen la edicion de agosto de 2012 de la revista IEEE Transactions on Mobile Computing. Ha publicadomas de 50 artıculos cientıficos en revistas, conferencias y libros.

Jose Giovanni Guzman Lugo recibio el grado de Doctorado y de Maestro en Ciencias en los anos2007 y 2003, respectivamente, por parte del CIC-IPN. Ha publicado mas de 40 artıculos en revistas,congresos internacionales y nacionales. Asimismo ha participado en diversos convenios vinculados condependencias como la Secretarıa de Agricultura, Ganaderıa, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentacion,el Centro Nacional para la Prevencion de Desastres dependiente de la SEGOB, el Instituto de Cienciay Tecnologıa del Distrito Federal, ası como la Secretarıa del Medio Ambiente del Distrito Federal. Suprincipal lınea de investigacion esta enfocada al analisis y procesamiento semantico de datos raster.Actualmente trabaja en el Laboratorio de Procesamiento Inteligente de Informacion Geoespacial en elCentro de Investigacion en Computacion IPN.

Luis Pastor Sanchez Fernandez es Ingeniero Electricista con especialidad en Controles Automaticos(1980). Obtuvo el grado de Maestrıa en Automatica en 1994; y su Doctorado en Ciencias Tecnicas enComputacion y Automatica en 1998, en el Instituto Superior Politecnico Jose Antonio Echeverrıa,de la Habana Cuba. Desde el 2000 es Profesor-Investigador Titular en el Centro de Investigacion enComputacion del Instituto Politecnico Nacional y Miembro del Sistema Nacional de Investigadores deMexico desde el 2007.

Anabel Pineda Briseno es estudiante de Doctorado en Ciencias de la Computacion en el Laborato-rio de Comunicaciones y Redes de Computadoras del Centro de Investigacion en Computacion (CIC)del Instituto Politecnico Nacional (IPN). Asimismo forma parte de la planta docente del InstitutoTecnologico de Matamoros donde se desempena como profesora de tiempo parcial en el Departamentode Sistemas y Computacion. Sus principales areas de interes son: Redes Moviles Ad Hoc (MANETs)y Computacion Ubicua. Actualmente trabaja en el diseno y optimizacion de algoritmos de posiciona-miento en MANETs.


http://www.salud.gob.mx/docprog/estrategia_o3/enfermedades_cardiovasculares.pdf

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ARTICULO ACEPTADO

Estado del arte en sistemas de vision artificial parapersonas invidentespor Juan Ramon Terven Salinas, Joaquın Salas y Bogdan Raducanu

La vision artificial como substituto de la vision humanaes una herramienta importante en el desarrollo de dis-positivos de apoyo a personas ciegas y debiles visuales.Entre las tareas para las cuales se ha usado la vision ar-tificial para apoyo a personas invidentes con resultadosprometedores se incluye: movilidad, orientacion, recono-cimiento de objetos, acceso a informacion impresa e in-teraccion social. En este artıculo se intenta hacer unarevision de los prototipos de laboratorio y dispositivoscomerciales de apoyo a invidentes mas importantes enlos cuales se ha usado la vision artificial, en un esfuerzopara informar a la comunidad acerca de las capacidadesde estos sistemas y el progreso en tecnologıa de asistenciapara personas invidentes.

Poblacion con discapacidad visualDe acuerdo con la Organizacion Mundial de la Salud

(OMS), se estima que a nivel mundial 285 millones depersonas tienen deficiencias visuales, de las cuales 39 mi-llones tienen ceguera y 246 millones son debiles visuales.De estas, el 90% viven en paıses en desarrollo[1] dondela malnutricion, los inadecuados servicios de salud y edu-cacion, ademas de la mala calidad del agua y la falta dehigiene, conducen a una alta incidencia de enfermedaden los ojos [2].

Las principales causas de ceguera a nivel mundial son:cataratas, glaucoma, degeneracion macular relacionadacon la edad, opacidades corneales, errores refractivosno corregidos, tracoma, y retinopatıa diabetica [3]. Lascataratas y otras enfermedades tratables son la prin-cipal causa de ceguera en paıses subdesarrollados. Porsu parte, las enfermedades degenerativas, tales comola retinopatıa diabetica, y los relacionados con la edadavanzada, como la degeneracion macular, son las prin-cipales causas de ceguera en paıses desarrollados [4]. Laceguera predomina en personas mayores (se estima queel 82% de todos los invidentes son mayores de 50 anos[3]), las cuales estan propensas a sufrir perdidas auditi-vas. La edad de las personas y sus capacidades generalesson factores que se deben tomar en cuenta al desarrollartecnologıa que ayude a personas invidentes en su vidadiaria.

Tecnologıas de asistencia para personasinvidentes

Una gran cantidad de personas invidentes tradicio-nalmente usan baston (llamado baston blanco) para des-

plazarse. Otras, con la posibilidad de adquirirlo, utilizanun perro guıa para apoyarse en su movilidad. Sin embar-go estos aditamentos tienen sus limitantes y desventajas:por un lado, el baston solo proporciona informacion delentorno en un rango de dos pasos en la parte baja delcuerpo (no protege de obstaculos al nivel de la cabeza).Por otro lado, el perro guıa requiere de gran entrena-miento y coordinacion[5], y tiene un alto costo.

Los dispositivos electronicos de apoyo a movilidad(Electronic Travel Aid – ETA en ingles) han tenido pocoexito comercialmente ya que es muy difıcil competir conla sencillez y bajo costo del baston. Prueba de esto es que,muchos ETAs que alguna vez existieron comercialmente,ahora se encuentran fuera del mercado [6]. Las carac-terısticas que definen el exito o fracaso de un dispositivode apoyo son la interfaz y la usabilidad. Con interfaznos referimos a la forma como el dispositivo proporcio-na la informacion al usuario. Esta informacion puede seracustica o vibro-tactil, pero se debe ser cuidadoso en eldiseno para no bloquear la audicion, ya que es la entra-da perceptual mas importante de las personas invidentes[7]. La usabilidad involucra la estetica del dispositivo (anadie le gusta cargar un dispositivo grande y llamativo),el costo, y el rendimiento; es decir, que tan viable es undispositivo. Un ejemplo de mal rendimiento de un dispo-sitivo es cuando este no detecta los suficientes obstaculospara comunicar la presencia de estos, o si detecta de mas,notificando al usuario sobre obstaculos no existentes [8].

En los ultimos anos se ha visto un interes muy gran-de en el desarrollo de tecnologıas para la asistencia depersonas invidentes, algunos usan sensores ultrasonicos,infrarrojos o laser para la deteccion de objetos de interes.La vision artificial, a diferencia de estas tecnologıas, per-mite una interpretacion cognitiva del entorno, ofreciendoun mayor grado de reproduccion de la realidad a cambiode mayor complejidad en el procesamiento de la informa-cion. A partir de los anos 70’s se ha extendido el uso de lavision artificial para apoyar a las personas invidentes [5]con prototipos basados en computadoras portatiles. Masrecientemente, la integracion de camaras digitales en lostelefonos inteligentes ha dado inicio a una nueva genera-cion de dispositivos que permiten a las personas inviden-tes realizar tareas cotidianas como: detectar obstaculos alcaminar [9, 10], leer material impreso [10–12], reconocerobjetos genericos en supermercados [13,14], orientarse eninteriores o exteriores [10, 15], e interactuar socialmente[16].



El surgimiento de telefonos inteligentes con camara ha dado inicio a una

nueva generacion de dispositivos portables que permiten a las personasinvidentes llevar una existencia independiente, siendo capaces de realizar

tareas cotidianas como: detectar obstaculos al caminar, leer material

impreso, reconocer objetos, orientarse en interiores, o exteriores, einteractuar socialmente

Sistemas Basados en vision artificialA continuacion se describen tecnologıas de apoyo

a personas invidentes basadas en vision artificial en-focandonos en cinco areas de aplicacion: movilidad,orientacion, acceso a informacion impresa, reconocimien-to de objetos e interaccion social.

MovilidadEl primer y unico ETA comercial encontrado en la

literatura que usa una camara como sensor y algoritmosde vision artificial es el sistema vOICe [17]. Este siste-ma implementa una forma de substitucion sensorial en lacual una imagen es transformada en sonido y posterior-mente transmitido al usuario por auriculares. Una de lasrazones por las que el uso de camaras no ha proliferadoen los ETAs comerciales es debido a que los algoritmos devision requieren gran procesamiento computacional porencima de las capacidades de los microcontroladores uti-lizados y se requieren computadoras de mayor tamano ycosto. Por otro lado, la vision artificial, aunque ha avan-zado mucho en los ultimos anos, aun esta lejos de igualarlas capacidades del ojo humano cuando se trata de inter-pretar el contenido de una escena. Sin embargo, gracias ala miniaturizacion de la electronica digital, en los ultimosanos han surgido procesadores multimedia –usados portelefonos inteligentes—capaces de procesar imagenes entiempo real, y suficientemente pequenos para ajustarsea un pequeno prototipo. Aunado a lo anterior, la comu-nidad de investigadores dedicados a la vision artificialcrece dıa con dıa, por lo tanto creemos que es cuestionde tiempo para que ETAs de menor costo y funcionalesbasados en vision artificial aparezcan en el mercado.

A lo largo de los anos, se han desarrollado diversosprototipos de laboratorio con la finalidad de evaluar yprobar algoritmos de vision que en un futuro podrıanser utilizados en dispositivos comerciales. La mayorıa delos prototipos encontrados en la literatura usan visionestereo (uso de dos camaras) para generar mapas de dis-paridad a partir de los cuales se identifican los obstaculosy su distancia. Por ejemplo: el Virtual Acoustic Space[18] desarrollado en el Instituto de Astrofısica de Cana-rias, ENVS (Electron-Neural Vision System) de la Uni-versidad de Wollongong en Australia [19], el TVS (Tac-

tile Vision System) por la Universidad de Arizona [20],el Tyflos de la Universidad de Wright State[21], y el IG(Intelligent Glasses) desarrollado en la Universidad deParis VI [22].

El problema con la vision estereo es que requiere dedos camaras y un algoritmo de disparidad computacio-nalmente intensivo. Este problema ha sido aliviado en losultimos anos con la introduccion en el mercado de cama-ras de profundidad de bajo costo, como es el caso del Ki-nect de Microsoft. La ventaja de este tipo de camaras esque proporcionan directamente el mapa de profundidadreduciendo los calculos en la unidad central de procesa-miento, ademas de tener un costo bajo. La desventaja esque solamente funcionan en interiores debido a que sumodo de operacion esta basado en un proyector y sensorinfrarrojo en el cual la luz solar causa interferencia. Unprototipo que usa camara de profundidad es el KinDec-tect desarrollado en 2012 [23], el cual permite detectarpersonas y evadir obstaculos en ambientes interiores.

Uno de los retos actuales en el area de movilidadinvolucra la deteccion de obstaculos a nivel de la cabeza,ya que ni el baston blanco ni el perro guıa son capacesde detectar la presencia de este tipo de obstaculos. Unaencuesta realizada a 300 personas invidentes reporta queel 13% experimenta accidentes a nivel de la cabeza porlo menos una vez al mes [24]. Otro reto consiste en eldesarrollo de dispositivos que ayuden a cruzar la calle.Esta aplicacion involucra el reconocimiento del entorno,ademas de la deteccion del flujo de transito vehicular.

OrientacionLa orientacion puede ser definida como la capacidad

de saber y seguir la pista de la posicion de uno mismo conrespecto al entorno, y encontrar una ruta hacia el destinodeseado [25]. Una problema comun de orientacion se pre-senta cuando la persona invidente desea cruzar la calle;para esto se requiere un cierto conocimiento del entornoy buena orientacion al caminar para no desviarse del pa-so peatonal. Ivanchenko et al. [26], en 2008 desarrollaronuna aplicacion movil llamada Crosswatch con la cual elusuario es capaz de encontrar pasos peatonales usando lacamara de su telefono movil. El sistema toma imagenes,las analiza efectuando reconocimiento de patrones y pro-



duce un tono audible cuando detecta un paso peatonal.Este sistema solo es capaz de detectar pasos peatonalesque tienen rayas.

Para orientacion en interiores, Yang y Tian [27] pre-sentan un algoritmo para detectar puertas usando bor-des, esquinas y un modelo geometrico que contiene cua-tro esquinas conectadas por lıneas. Debido a que usa solola forma, puede detectar puertas abiertas, en diversas ilu-minaciones a diversas escalas y deformaciones. Otro tipode aplicaciones para orientacion en interiores es el usode etiquetas que pueden ser facilmente detectadas porcamaras.

Tjan et al. [28], proponen el uso de etiquetas reflexi-vas impresas con patrones disenados para ser detectadospor una camara dentro de edificios. Coughlan y Mandu-chi [25] proponen el uso de etiquetas que funcionan comopuntos de referencia que pueden ser detectados facilmen-te por medio de algoritmos de vision en un telefono inte-ligente. Dichos puntos de referencia son figuras con unaforma y color definidos. La idea es ayudar a las perso-nas invidentes a localizar sitios de interes como fuentes,elevadores, puertas de salida, etc.

Una aplicacion cotidiana de la orientacion, se refiere ala localizacion de uno mismo y ser capaz de llegar a otrolugar. Comunmente se usa la vista para localizar senali-zaciones y puntos de referencia que guıen por lugaresdesconocidos, ya sea en la calle o dentro de edificios. Laspersonas invidentes al carecer de este sentido ven dis-minuida su autonomıa y es comun verles acompanadosde otras personas, o verles preguntar por direcciones fre-cuentemente. En nuestra busqueda, no se encontrarondispositivos basados en vision artificial para apoyar enla orientacion en exteriores. La solucion actual se basaen el uso de receptores GPS en los telefonos inteligentes.Esta area representa una oportunidad y a la vez un reto.

Acceso a informacion impresaLeer informacion impresa es otra gran limitacion que

tienen las personas con deficiencias visuales. Tener accesoa libros, periodicos, revistas, facturas, senales en la callee informacion de productos, es una actividad comun quelas personas realizan en su vida cotidiana. Tomando encuenta que solo el 10% de los ninos invidentes aprendenBraille [29] y que la mayorıa de los documentos no estandisponibles en este formato, es indispensable el desarrollode dispositivos que permitan leer informacion impresa.

El desarrollo de tecnicas de reconocimiento de carac-teres (Optical Character Recognition – OCR en ingles)cada vez mas poderosas, ha permitido el surgimiento dedispositivos para acceder a este material. En un inicio, es-tos dispositivos eran grandes y necesitaban escanear todala hoja (por ejemplo el lector Arkenstone). Actualmente,encontramos este funcionamiento en telefonos inteligen-tes con aplicaciones como Georgie [10] o el kReader [12].El problema de estas aplicaciones es que resulta compli-

cado para el usuario invidente apuntar la camara paraencuadrar correctamente el texto. Con este problema enmente Voiceye [11] creo un codigo de 2.5 cm2 a partir deinformacion impresa. Este codigo es capaz de almacenarhasta dos paginas completas de texto. Los usuarios invi-dentes tienen acceso al contenido de dicho codigo con unlector Voiceye que puede ser un telefono inteligente conla aplicacion instalada. Esta tecnica es utilizada en es-cuelas, universidades, periodicos y en algunas companıasde Corea del Sur.

Actualmente, la investigacion en este campo esta cen-trada en la deteccion de texto en imagenes no uniformesque combinan figuras con texto, como es el caso de grafi-cas, logos, senales en la calle, entre otras.

Reconocimiento de objetosEl reconocimiento de objetos para personas inviden-

tes ha sido otra aplicacion practica donde la vision ar-tificial se ha utilizado con resultados prometedores. Porejemplo, el reconocimiento de billetes y objetos en unsupermercado resulta difıcil cuando tienen el mismo ta-mano y textura. Las aplicaciones Money Reader y Re-

cognizer, desarrolladas por LookTel [13] para telefonosinteligentes, permiten el reconocimiento de billetes y ob-jetos genericos usando la camara del movil.

El sistema Trinetra consiste en un prototipo no co-mercial desarrollado en la Universidad de Carnegie Me-llon para ayudar a los usuarios a reconocer objetos enun supermercado por medio de su codigo de barras [14].Otro prototipo fue desarrollado por Winlock et al. [30],capaz de reconocer objetos en un supermercado. Este sis-tema esta pensado para ser usado en dispositivos movilesdonde el usuario define una lista de compras. Durante labusqueda, el usuario desplaza la camara a traves de losestantes y el sistema avisa cuando detecta un objeto dela lista de compras.

Ademas de reconocer billetes y objetos genericos, unaaplicacion para brindar mayor autonomıa a las personasinvidentes consiste en reconocer el transporte publico sinnecesidad de pedir ayuda. Para esto, Guida et al. [31]presentan un metodo para identificar el numero de rutade un camion de transporte publico. El metodo combi-na vision por computadora con tecnicas de aprendizajeautomatico para lograr robustez con respecto a reflejos,sombras y oclusiones.

Aun cuando estas aplicaciones y prototipos muestranresultados prometedores, el reconocimiento de objetospara fines de asistencia visual aun se encuentra en unaetapa temprana de desarrollo, debido a que presenta di-versos retos que no han sido resueltos del todo. Por ejem-plo, el caso del usuario que no apunta correctamente alobjeto y tiene solo una porcion del mismo, o los mo-vimientos rapidos de la camara que producen imagenesborrosas, todo ello degradando el rendimiento de los al-goritmos de reconocimiento de objetos.



Interaccion socialLa interaccion social son los actos, acciones, o practi-

cas de 2 o mas personas orientadas mutuamente [32].Estas interacciones se basan en el uso de la comunica-cion no verbal, tanto del dominio visual (sonreır, guinarun ojo o mostrar interes) como del dominio auditivo(usando prosodia del habla para identificar situacionesde mutuo acuerdo o discusiones contradictorias). Todasestas senales implıcitas refuerzan el mensaje verbal. Porlo tanto, las personas invidentes se encuentran en unaclara situacion de desventaja social, al no tener acceso aun conjunto importante de este tipo de senales.

En la Universidad Estatal de Arizona han trabajadoen los ultimos anos en el proyecto llamado iCARE Social

Interaction, cuyo objetivo es permitir a las personas invi-dentes acceder a informacion visual durante encuentrossociales. Este dispositivo cuenta con una camara conec-tada a una computadora portable o a un telefono movil[16]. Ası, por medio de algoritmos de vision artificial,iCARE detecta la posicion de la otra persona y dichainformacion es proporcionada al usuario por medio de uncinturon con motores vibradores [33]. El sistema tambienes capaz de detectar siete emociones basicas (felicidad,tristeza, sorpresa, enojo, miedo, disgusto y neutral) yproporcionar dicha informacion por medio de un guantecon 14 vibradores [34]. Este sistema es el unico prototipoencontrado en la literatura y no se encontro ningun dis-positivo comercial, basado o no en vision artificial, queapoye en esta area.

El desarrollo de dispositivos de apoyo para interac-cion social representa un area de oportunidad escasa-mente explorada, con grandes retos e interesantes apli-caciones. Por ejemplo, es posible desarrollar aplicacionesmoviles que capturen e interpreten senales visuales quepermitan al usuario invidente a participar de maneramas activa en una conversacion.

Desarrollos tecnologicos en MexicoEn el Instituto Politecnico Nacional, hemos estado

trabajando con diversos dispositivos para apoyar a per-sonas invidentes. Uno de ellos consiste en un cinturoncon tres motores vibratorios y una camara Kinect (Fi-gura 1) usada para obtener un mapa de profundidad apartir del cual se detectan los obstaculos.

El sistema de vision esta controlado por una compu-tadora embebida PandaBoard. La Figura 1(b) muestra elmapa de profundidad dado por la camara (los colores in-dican distancias) y la Figura 1(c) muestra el plano dondese encuentran los obstaculos hasta dos metros de altura;este plano se divide en tres secciones que representan laparte frontal del usuario.

La descripcion de estas secciones es comunicada alusuario por medio de los motores vibradores en los cualesla intensidad de vibracion es proporcional a la cercanıade los objetos.

Otro proyecto de movilidad en el que se trabaja en elIPN es el Virtual White Cane, el cual simula un bastonpor medio de la combinacion de un telefono inteligentey un apuntador laser (Figura 2). La reflexion del laseres capturada por la camara del telefono y se calcula ladistancia de los objetos por triangulacion activa. Dichainformacion es proporcionada al usuario por medio de vi-braciones del mismo telefono, en donde la intensidad dela vibracion es proporcional a la cercanıa de los obstacu-los.

Figura 1. Asistente electronico para movilidad. (a)

Prototipo completo puesto en el usuario. (b) Ima-

gen de profundidad proporcionada por el Kinect.

(c) Mapa de obstaculos indicando la posicion (eje

horizontal) y la distancia (eje vertical)

Figura 2. Virtual White Cane. Un laser es acoplado

a un Smartphone por medio de una estructura, la

distancia de los objetos es medida usando triangu-

lacion activa. La vibracion del dispositivo indica la

distancia del objeto apuntado (tomada con permiso

de los autores [9])

Ademas de estos prototipos enfocados a movilidad,los autores se encuentran trabajando en el desarrollode tecnologıas que apoyen a personas invidentes en suinteraccion social, determinando el grado de atencion delas otras personas a traves de gestos faciales y corporales.



Conclusiones

Para aumentar las probabilidades de aceptacionde estos sistemas electronicos por parte de las

personas invidentes, las opiniones y experienciasde sus potenciales usuarios deben ser tomadasen cuenta en todas las fases de desarrollo deldispositivo, desde el diseno inicial hasta el

prototipo experimental final

En esta revision encontramos que aunque la visionartificial representa una herramienta poderosa para eldesarrollo de tecnologıas de apoyo a personas inviden-tes, aun no ha sido totalmente explotada y la tendenciaque se observa es aprovechar el hardware existente en lostelefonos inteligentes para implementar los algoritmos ensoftware.

Un problema comun en el desarrollo de prototipos esque no son probados por ciegos o debiles visuales duranteel proceso de diseno, dejando este paso a la etapa de prue-bas final cuando el prototipo esta casi terminado; por lotanto, se desconocen las verdaderas necesidades de losusuarios invidentes provocando un rechazo del prototipoy una desilusion por parte del disenador. Otro problemarelacionado es que muchos prototipos resultan incomodosde usar debido a su tamano y estetica. Para evitar es-tos problemas, lo recomendable es centrar el diseno en elhumano, es decir, considerar las opiniones y experienciasde los usuarios invidentes desde la concepcion del proto-tipo, guiando cada paso del proceso de diseno, para quela funcionalidad se adapte a las verdaderas necesidadesy expectativas del usuario final.

Consideramos que el uso de la vision artificial paraapoyo a invidentes esta en una etapa temprana y existela oportunidad de desarrollar algoritmos de vision masavanzados, que ofrezcan un nivel mas alto de interpre-tacion de la informacion visual, por ejemplo, que seancapaces de ’entender’ el contenido de una imagen, deuna escena, o de interpretar la actitud del interlocutor (siesta contento, presta atencion a la conversacion, etc.). Lacombinacion de esta tecnologıa con interfaces mas avan-zadas y multimodales, ademas de la incorporacion delsistema en dispositivos que puedan portar, obtenidos alincrementar la funcionalidad de objetos cotidianos (ta-les como gafas dotadas con camaras de vision, altavozy GPS) garantizaran mayor aceptacion por parte de losusuarios y les devolvera la confianza de llevar una vidaindependiente y auto-suficiente.

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viduals who are blind”. En IEEE International Workshop onHaptic Audio Visual Environments and Games, pp. 13–18.

34. Krishna S., Bala S., McDaniel T., McGuire S., y Panchanat-

han S., “VibroGlove: An Assistive Technology Aid for Conve-

ying Facial Expressions”. En nternational Conference Exten-ded Abstracs on Human factors in Computing Systems, pp.

3637–3642.

SOBRE LOS AUTORES

Juan Ramon Terven Salinas es estudiante de Doctorado en Tecnologıa Avanzada en CICATA-IPN,Maestro en Ciencias por la Universidad Autonoma de Sinaloa e Ingeniero en Electronica egresadodel Instituto Tecnologico del Mar en Mazatlan. Es miembro del Sistema Sinaloense de Investigadoresy Tecnologos. Su area de especialidad son los sistemas embebidos y el procesamiento de senales eimagenes. Ha laborado como profesor en el Instituto Tecnologico de Mazatlan y en la UniversidadPolitecnica de Sinaloa.

Joaquın Salas es profesor del Instituto Politecnico Nacional. Su investigacion se centra en la visionpor computadora, donde ha publicado 50 artıculos en revistas y congresos internacionales. Ha sidoinvestigador visitante en la Escuela Nacional Superior de Telecomunicaciones de Bretana, la Universidadde Stanford, la Universidad Estatal de Oregon, la Universidad Autonoma de Barcelona, el PARC deXerox, y la Universidad de Duke. Ha dirigido varias investigaciones y proyectos aplicados a la industria.Por su actividad profesional, recibio la medalla Lazaro Cardenas del Rıo por el Presidente de Mexico.

Bogdan Raducanu es Doctor por la Universidad del Paıs Vasco en Bilbao Espana, Ingeniero enCiencias de la Computacion por la Universidad Politecnica de Bucarest, Rumania. Actualmente esinvestigador director de proyectos en el Centro de Vision por Computadora en Barcelona. Sus areasde interes son: vision por computadora, reconocimiento de patrones, aprendizaje automatico, inteli-gencia artificial, computo social e interaccion hombre-maquina. Es autor o coautor de alrededor de 70publicaciones internacionales en congresos y revistas de alto impacto.

Komputer Sapiens es patrocinada por la Sociedad Mexicana de Inteligencia Artificial. La revista

esta dirigida a los encargados de tomar decisiones, ası como a un amplio publico de lectores de

diversos perfiles, como estudiantes, profesores, investigadores y usuarios interesados en la tematica

de la revista.


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ARTICULO ACEPTADO

El computo ubicuo desde la perspectiva de gestionde informacion: Los sistemas de flujos de datospor Leonardo Daniel Vasquez Lopez y Lorena Chavarrıa Baez

Desde la antiguedad, los seres humanos comenzarona reunir, clasificar, preservar y consultar informacion conel fin de construir las primeras bibliotecas (aprox. en elano 290 A. C.). Con el paso del tiempo tambien se re-quirio documentar datos en varios ambitos de la vidacotidiana, por ejemplo, oficinas gubernamentales, hospi-tales, instituciones educativas, etc. Dado que las necesi-dades de gestion crecieron y las tareas se hicieron cadavez mas complejas, en el ano de 1960, aparecio por pri-mera vez, el termino base de datos (BD) como resultadode las investigaciones en el area de computo para resolverlos problemas existentes en la manipulacion de datos. Enconsecuencia, surgieron los Sistemas de Bases de Datos

(SBD) [1] que automatizaron y mejoraron los procesosde administracion de informacion.

Con el avance de la tecnologıa, la aparicion de nue-vos dispositivos y el Internet movil, se ha dado paso auna nueva tendencia en el area de computacion que es elcomputo ubicuo. La informacion generada en esta area essumamente dinamica, es decir, se produce en cualquierlugar, en cualquier momento y puede llegar a cualquierreceptor. Al igual que en los sistemas tradicionales, estainformacion tambien necesita ser gestionada y procesa-da adecuadamente. Por ello, surgieron los Sistemas de

Flujos de Datos (SFD) que tienen la capacidad de ma-nejar informacion que llega automaticamente, tratarla yproducir resultados utiles para los usuarios.

El computo ubicuo y la gestion de infor-macion

Los SBD comenzaron a tener gran demanda debi-do a que minimizan el esfuerzo en la gestion de infor-macion. De manera general, un SBD esta formado pordos elementos principales: la BD y el software encarga-do de interactuar con ella, llamado Sistema Gestor de

BD (SGBD). El diagrama del SBD que se muestra enla Figura 1 representa estos dos elementos junto con elcomponente de interaccion con el usuario [2].

De acuerdo con la Figura 1, los usuarios acceden ala informacion por medio de instrucciones establecidasen los programas de aplicacion y/o consulta, estos, a suvez, se comunican con el SGBD para realizar su tarea. ElSGBD ejecuta la peticion auxiliandose de la base de me-tadatos para conocer la estructura de la BD y ası recupe-rar adecuadamente la informacion de la BD almacenada.Los datos en la BD se guardan en forma de tuplas o re-

gistros. La Figura 2 presenta un ejemplo de BD en dondese muestran tanto el contenido de la base de metadatoscomo las tuplas en la BD.

Figura 1. Sistema de base de datos [2]

Figura 2. Metadatos y tuplas

Tradicionalmente, los SBD se “alimentan” manual-mente, es decir, los usuarios se encargan de ingresar lainformacion para poder consultarla posteriormente; sinembargo, debido al avance en areas estrechamente rela-cionadas como el Computo movil y ubicuo (que han per-mitido, entre otras cosas, reducir el tamano, peso y con-sumo de energıa de los dispositivos moviles, mejorar lacomunicacion entre estos y otros elementos de computo[3], integrar los dispositivos de forma transparente parael usuario en cualquier momento y lugar [4], y, en con-secuencia, desarrollar aplicaciones que producen datoscontinuamente) los SBD han tenido que evolucionar parasatisfacer las nuevas necesidades de informacion, de estamanera, los SBD han dado paso a los Sistemas de Flujode Datos (SFD), que son aquellos que pueden trabajarcon datos transmitidos a gran velocidad, provenientes de



multiples fuentes y cuya longitud es potencialmente infi-nita. Debido a esto, es imposible almacenarlos en algunmedio fısico para despues procesarlos, ası que su analisisse realiza practicamente en tiempo real.

Figura 3. Representacion de las aplicaciones que uti-

lizan flujos de datos [5]

Para ejemplificar esta situacion, considerese el es-quema de la Figura 3 que muestra aplicaciones actualescomo: publicidad en lınea basada en preferencias deusuario, sugerencias de lugares de interes por medio degeolocalizacion, procesamiento de transacciones banca-rias y recomendaciones financieras, aplicaciones medicasy monitoreo de signos vitales y redes sociales. El factorcomun en ellas es la constante generacion y transmisionde informacion hacia y desde dispositivos remotos, lo quedenota una de las caracterısticas del computo ubicuo: es-tar presente en cualquier lugar y en cualquier tiempo [5].

Figura 4. Representacion de flujos de datos en los sis-

temas de informacion

Los sistemas de flujos de datosLos Sistemas de Flujos de Datos (SFD) heredan al-

gunas propiedades de los SBD como el manejo de la in-formacion utilizando el esquema de tuplas (registros) yconsulta de datos pero a diferencia de los sistemas tra-dicionales, este proceso se hace de forma continua [6].

Los SFD procesan flujos de datos, que son secuenciasordenadas de objetos X1, X2,. . . , Xn, estructurados enforma de tupla (registro) [7], que provienen de cualquier

fuente (una o varias) y se dirigen a cualquier receptor,como se muestra en la Figura 4.

Al igual que los SBD, los SFD se componen de unsoftware para poder manejar adecuadamente los flujosde datos llamado Sistema Gestor de Flujos de Datos

(SGFD), el cual actualiza la informacion tan pronto co-mo esta llega y ofrece resultados en el procesamiento dedatos en tiempos muy cortos.

Un SGFD tiene basicamente cinco elementos, a sa-ber: manejador de flujos de entrada, BD persistente y

BD temporal, monitor de calidad en el servicio y optimi-

zador de ejecucion, cache/buffer, y motor de consultas

continuas [6]. La arquitectura generica se muestra en laFigura 5.

El manejador de flujos de entrada, obtiene los datosque le son enviados de diversas fuentes. Este elemento secomunica con una BD tradicional (BD persistente) pa-ra almacenar muestras representativas de los flujos deentrada para futuras consultas de informacion o, sim-plemente, para generar estadısticas requeridas por lasaplicaciones o el usuario.

Figura 5. Arquitectura de un Sistema Gestor de Flujo

de Datos [6]

El monitor de calidad en el servicio y el optimizador

de ejecucion, en conjunto, se encargan de verificar cons-tantemente la capacidad de procesamiento (memoria, al-macenamiento y unidad de procesamiento que existe pa-ra realizar algun proceso. Ademas, tratan de aprovecharal maximo los recursos disponibles.

El cache/buffer se encarga de mantener una copia enmemoria (BD temporal) de las muestras obtenidas parapoder procesar la informacion. Conforme pasa el tiempo,y se van obteniendo nuevas muestras, se van descartan-do flujos antiguos para mantener actualizados los datos ypoder generar informacion por medio del motor de con-sultas continuas. Este componente mantiene constantecomunicacion con el optimizador de ejecucion para infor-marle sobre la capacidad del tamano del buffer/cache quese tiene para almacenar los datos representativos.

Por ultimo, el motor de consultas continuas es un ele-mento con gran relevancia dentro de la arquitectura, yaque se encarga de comunicarse con los demas componen-tes para poder generar informacion que va a ser enviadaal usuario/aplicacion. Este elemento se caracteriza por



generar una respuesta en tiempos muy cortos y producirresultados aproximados, debido al constante cambio dedatos en el cache, se intenta tener el menor margen deerror en la informacion generada por la consulta.

Aplicaciones de los sistemas de flujos dedatos

Para ejemplificar un SFD de la vida real y retoman-do la Figura 3, considerese la aplicacion de Google Inc.(empresa dedicada a desarrollar productos para Internet,cuyo principal producto es el motor de busqueda Googley, en anos recientes, el sistema operativo Android paradispositivos moviles) Adwords para la publicidad onlinebasada en clics y preferencias de usuario.

AdWords [8] es una herramienta rapida y de facilde uso que permite adquirir anuncios para destacar pro-ductos/servicios de empresas de terceros. Los anunciosde AdWords se publican junto con los resultados de lasbusquedas realizadas en el motor, ası como en los si-tios relacionados y de contenido de la creciente red deGoogle. Sin embargo, no solo los equipos tradicionalesutilizan este servicio, actualmente, debido a la demanday al exito de Android, algunas aplicaciones incorporan lapublicidad con el fin de llegar a mas personas y, ademas,utilizan las preferencias de usuarios para sugerir lugares

de interes utilizando aplicaciones de geolocalizacion.El funcionamiento de Adwords consiste en almacenar

una cookie (un archivo de texto para las aplicacionesweb) en el navegador del cliente cada vez que utilizael motor de busqueda y da clic en anuncios de su in-teres. Cada clic y texto buscado es considerado comoun flujo de datos, estos son analizados y comparadoscon las palabras claves de empresas que promueven susproductos/servicios con Adwords. Google devuelve losresultados mas aproximados y estos son establecidos enla cookie, la cual tiene la siguiente estructura de tupla:

user id time ad placement id ad id client ip referral url

000000000106/Aug/2008

105 1003 123.45.67.89http://youtube.com/

12:01:32 categories

Figura 6. Estructura de la tupla de Adwords

El campo user id (ID de usuario) corresponde a lacookie del anuncio en pantalla que identifica al navega-dor, time (hora) refleja la hora en la que ha aparecido elanuncio, ad placement id (ID de ubicacion de anuncio)y ad id (ID de anuncio) indican la campana publicitariay el anuncio publicado, respectivamente, client IP (IPde cliente) indica la direccion del protocolo de Internet(IP) del usuario y, finalmente, referral url (URL de re-ferencia) muestra la URL de la pagina en la que se hapublicado el anuncio [8].

Los Sistemas Gestores de Flujos de Datos manejan la informacion

generada en el area del Computo Ubicuo. Reportes recientes indican queesta es una vasta area de investigacion

Este proceso se realiza de manera anonima cada vezque un usuario utiliza el motor de busqueda. Por otraparte, Google utiliza un mecanismo para poder analizarlos millones de peticiones que recibe dıa a dıa por el mo-tor de busqueda. Este proceso de analisis se vuelve com-plejo ya que las peticiones que se reciben no pueden seralmacenadas por completo, por ello, se opta por utilizarel procesamiento de flujos de datos, para maximizar losrecursos de almacenamiento disponibles; sin embargo, elproceso de consulta resulta afectado por el hecho de notener todas las muestras, lo que provoca que el resultadosea aproximado, aunque se trata de tener el menor errorposible.

Otra aplicacion representativa de los SFD esta enfo-cada en la geolocalizacion de objetos moviles [9], [10].El objetivo es recolectar, de forma continua, los datosdel usuario en un area determinada para consultarlosy encontrar patrones de comportamiento, los cuales sepuede emplear, entre otras cosas, para realizar sugeren-cias personalizadas de lugares y sitios de interes Porejemplo, cuando una persona visita un centro comercialy se conecta a la red del mismo, se pueden ir registran-

do los negocios que va visitando para, posteriormente,cuando pase por un local que coincida con sus intereses,se le proporcione una nueva sugerencia. Algunas redessociales como Foursquare R©, enfocadas en la visita delugares de interes, han empezado a utilizar la gestionde flujos de datos para sugerir ubicaciones con base alos lugares previos visitados por el usuario, ası como laspreferencias de los amigos del mismo.

ConclusionesEl procesamiento de datos ha sido de vital importan-

cia desde hace varias decadas en el area de computo, estoorigino el desarrollo de los SBD. Sin embargo, las nece-sidades de la humanidad y el auge del computo ubicuohan provocado que estos sistemas evolucionen en SFD,los cuales generan informacion util para los usuarios fi-nales tan pronto los datos arriban al sistema. Al igualque los SBD emplean a los SGBD para realizar la ges-tion de datos, los SFD usan a los SGFD para manejar susentradas. Investigaciones y aplicaciones recientes mues-tran que la gestion de informacion en el contexto delcomputo ubicuo es sumamente relevante. Ası lo demues-



tra la existencia de grupos de investigacion internacio-nales relacionados con este tema en universidades comoStanford, Brandeis, Berkeley y el Massachusetts Institu-te of Technology. Estos grupos han publicado diversosartıculos en donde se presentan algunos retos actualesde investigacion, tales como: el muestreo de datos, tecni-cas de reduccion de datos para optimizacion de recursos,planificacion de operadores a partir de la especificacionde una consulta continua en un lenguaje de alto nivel,adaptabilidad de sistemas y calidad en el servicio [11]. Anivel nacional, el Instituto Politecnico Nacional – Escue-la Superior de Computo (ESCOM) cuenta con un grupode trabajo a nivel maestrıa sobre el procesamiento y mi-nerıa de datos para los flujos de datos.✵

Agradecimientos. Los autores quieren agradecer alInstituto Politecnico Nacional (IPN) y al Consejo Nacio-nal de Ciencia y Tecnologıa (CONACYT) por el apoyobrindado a esta investigacion.

REFERENCIAS

1. Kagadis G. y Langer S. (2012) “Informatics in Medical Ima-

ging”. CRC Press Taylor & Francis Group, p. 163.

2. Ullman J. (1982) “Principies of Database Systems”. ComputerScience Press.

3. Wong D. (2005) “Wireless Internet Telecomunication”. Edito-rial Artech House.

4. Weiser M. (1991) “The computer for the 21st century”. Sci.Amer.

5. Babcock B., et. al. (2001) “Models and Issues in Data Stream

Systems”. En Proc. of the 21th Symposium on Principles ofDatabase Systems (ACM SIGMOD-SIGACT-SIGART), pp.

1-16.

6. Chakravarthy S. y Jiang Q. (2008) “Stream Data Processing: A

Quality of Service Perspective” Springer.

7. Elahi M., et. al. (2008) “Efficient Clustering-Based Outlier De-

tection Algorithm for Dynamic Data Stream”. En the FifthInternational Conference on Fuzzy Systems and KnowledgeDiscovery, pp. 298-304.

8. Google AdWords. http://adwords.google.com/. Fecha de con-

sulta: 08, 06, 2013.

9. Khan L. y Gupta M. (2002)“Efective Management of Location

Dependent Continuous Queries in Mobile Environment”. EnProc. of the 13th International Workshop on Database andExpert Systems Applications (DEXA02) pp. 705-709.

10. Prabhakar S., et al. (2002) “Query Indexing and Velocity Cons-

trained Indexing: Scalable Techniques for Continuous Queries

on Moving Objects”. IEEE Transactions On Computers, No.

10, Vol. 51, pp. 1124-1140.

11. Babu S. y Widom J. (2001) “Continuous Queries over Data

Streams”. ACM SIGMOD Record, No. 3, Vol. 30, pp 109-120.

SOBRE LOS AUTORES

Leonardo Daniel Vasquez Lopez es Ingeniero en Sistemas Computacionales por la Escuela Superiorde Computo del IPN (ESCOM - IPN). Actualmente cursa el segundo semestre de la Maestrıa enCiencias en Sistemas Computacionales Moviles en la Seccion de Estudios de Posgrado e Investigacion(SEPI) de la ESCOM – IPN. Sus lıneas de investigacion son las bases de datos, el procesamiento deflujos de datos y los ambientes virtuales de aprendizaje para la educacion primaria.

Lorena Chavarrıa Baez es Ingeniera en Sistemas Computacionales por la Escuela Superior deComputo del IPN (ESCOM - IPN). Doctora en Ciencias en Ingenierıa Electrica opcion Computacionpor el Centro de Investigacion y de Estudios Avanzados (CINVESTAV – IPN). Profesora del De-partamento de Posgrado de la ESCOM – IPN y miembro de su Colegio de Profesores. Sus lıneas deinvestigacion son los sistemas activos, bases de datos y procesamiento de flujos de datos.

Komputer Sapiens solicita artıculos de divulgacion en todos los temas de InteligenciaArtificial, dirigidos a un amplio publico conformado por estudiantes, academicos, empre-sarios, consultores y tomadores de decisiones. Los artıculos deben estar escritos en espanoly tener una extension entre 2,500 y 3,000 palabras.


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ARTICULO ACEPTADO

Sistemas Web colaborativos para la recopilacion dedatos bajo el paradigma de ciencia ciudadanapor Alejandro Molina Villegas

En algunas areas cientıficas, la obtencion de datos re-quiere un enorme trabajo manual y pocas veces se cuen-ta con los recursos necesarios para cubrir esta necesidad.Sin embargo, la Web nos ofrecen una alternativa parasuperar esta situacion. Muchos cientıficos han decididoinvolucrar voluntarios no-expertos en actividades ligadascon la recoleccion de datos para la investigacion. Algu-nos de ellos han recabado enormes cantidades de datosa traves de sistemas Web colaborativos. Ciencia ciuda-

dana (en Ingles conocida como Citizen science, crowdscience o networked science) es el termino adoptado pa-ra referirse a este tipo de actividades que, entre otrasventajas, permite obtener datos de manera rapida y abajo costo. En este artıculo, se presentan algunos pro-yectos bajo este modelo y se describen dos sistemas quehicieron posible la anotacion manual de una gran canti-dad de textos, para las areas de resumen automatico dedocumentos y analisis de opinion en microblogs.

El paradigma de ciencia ciudadana es una alternativa para incorporargente en proyectos cientıficos que requieren la recoleccion de grandes

cantidades de datos

El paradigma de ciencia ciudadanaLa ciencia ciudadana consiste en involucrar volunta-

rios no-expertos en tareas cientıficas que no requierenninguna pericia de la materia en cuestion. Las razonespara implicar ciudadanos en actividades cientıficas sonvarias y no se contraponen unas con otras: economizarrecursos humanos, aumentar la cantidad y la rapidezde procesamiento de los datos, o simplemente, acercarla gente a la ciencia. Uno de los objetivos del proyectoNeighborhood Nestwatch [1], fue concientizar a los ha-bitantes de Washington acerca de la biodiversidad de suentorno. El proyecto Galaxy Zoo, descrito en [2], invitaa los usuarios a clasificar galaxias usando las imagenescapturadas por un satelite. Esto, que parecıa al iniciouna meta difıcil de conseguir, ha permitido concentraruna base de datos con 900 000 galaxias clasificadas ma-nualmente por voluntarios de todo el planeta. Otro pro-yecto similar, permitira la transcripcion de millones depapiros en griego antiguo descubiertos por arqueologosbritanicos. En [3] consideran que permitiendo al publicotranscribir una letra a la vez aceleraran un proceso quepodrıa haber durado mucho anos.

El concepto de ciencia ciudadana no es nuevo pero hacobrado auge en el ultimo decenio, probablemente debidoa la proliferacion de sitios colaborativos en la Web. Mu-chos investigadores se han inclinado por este modelo. Enlas areas involucradas con tecnologıas del lenguaje repre-senta una alternativa para la anotacion de documentosa gran escala. Esta practica es conocida como anotacion

de corpus y consiste en marcar, de manera masiva, al-gunas partes de una coleccion de textos (un corpus) con

indicaciones especiales segun el interes de la investiga-cion. Por ejemplo, se pueden indicar en una coleccionde libros todas las apariciones de verbos en infinitivo.

Figura 1. Clasificacion de galaxias para proyecto Ga-

laxy Zoo

El proyecto learner [4], permite al cybernautacomun convertirse en un maestro que transmitira a unacomputadora su conocimiento mediante sesiones de pre-guntas y respuestas. En otro proyecto, descrito en [5],se desarrollo un juego de video en el que el usuario (undetective) debe descubrir un misterio desambiguandotextos con referencias anaforicas. En el resto del artıculopresentamos dos proyectos para los cuales se disenaron



campanas de anotacion para la recopilacion de datos. Elprimer proyecto trata acerca de la generacion automati-ca de resumenes de documentos mientras que el segundotrata acerca del analisis de la opinion en microblogs.

Recopilacion de datos para un proyectode resumen automatico

Hoy en dıa, existen programas capaces de identificar,con gran precision, cuales son las oraciones mas impor-tantes de un texto. A este metodo se le conoce comoresumen extractivo. Sin embargo, existe el inconvenientede que una gran parte de la informacion secundaria apa-rece al interior de dichas oraciones. Una tecnica reciente-mente estudiada consiste en comprimir las oraciones enel texto. Esto es, eliminar palabras de una oracion con laintencion de reducir su extension. En [6] han observadoque eliminar ciertos segmentos al interior de la oracionpuede beneficiar algunos metodos de resumen automati-co.

Con la intencion de reunir los datos para la investi-gacion en resumen automatico, se creo un sistema quepermitio la contribucion de cientos de anotadores volun-tarios que debıan comprimir las oraciones de un texto.Dichos segmentos fueron delimitados previamente. Demanera que el sistema mostraba al usuario un texto y

el debıa elegir si cada segmento debıa permanecer o no.Gracias a esta campana de anotacion, se lograron obte-ner cerca de tres mil resumenes en tan solo diez semanasy se han logrado analizar diversos aspectos con respectoa la eliminacion de segmentos discursivos para la gene-racion de resumenes en espanol.

Figura 2. Eliminacion de segmentos discursivos para

el proyecto de resumen automatico

La Web posibilita el desarrollo de proyectos de linguıstica computacionalque utilizan grandes colecciones de texto y requieren el marcado manual

de partes de interes para la investigacion

Recopilacion de datos para un proyectode analisis de opinion en microblogs

Cada dıa millones de individuos publican sus opinio-nes en la Web usando sitios como Facebook y Twitter.Este ultimo, ha sido objeto de estudios innovadores quebuscan evaluar el potencial de la red social en materia deconocimiento de opinion publica. Los resultados descri-tos en [7] muestran que existe una alta equivalencia entrelas opiniones expresadas en Twitter y los sondeos tradi-cionales (encuestas en las calles). Por lo tanto, Twitterpodrıa ser una alternativa fiable y economica de futurossondeos. El proyecto ImagiWeb estudia la imagen de lasentidades en la Web a traves de las opiniones expresadasen redes sociales1.

En el marco de este proyecto, se ha desarrollado unsistema de anotacion que permitira reunir rapidamenteun corpus con anotaciones acerca de la polaridad de opi-nion en microblogs. El sistema muestra las publicacionesde la entidad que se quiera analizar; el usuario seleccionaun fragmento del texto que expresa una opinion sobre la

entidad en cuestion y luego determina si la opinion se-leccionada es positiva o negativa. Los datos recopiladosserviran para desarrollar metodos para la deteccion au-tomatica de las opiniones, ası como su clasificacion segunla polaridad (opiniones positivas o negativas).

Figura 3. Proyecto de analisis de opiniones en Twitter

1http://dev.termwatch.es/~molina/sentaatool/info/systeme_description.html


http://dev.termwatch.es/~molina/sentaatool/info/systeme_description.html


Siguiendo normas sencillas en el diseno experimental, los datos obtenidos

por no-expertos pueden llegar a ser tan valiosos como los de expertos

ConclusionesLa ciencia ciudadana representa un metodo viable

para la recopilacion y el procesamiento de datos en di-versos campos cientıficos. Concretamente, hemos presen-tado dos proyectos para los cuales elaboramos sistemasde anotacion para dos areas distintas del procesamien-to del lenguaje natural. Sin embargo, cabe preguntarse¿hasta que punto podemos confiar en los datos obtenidospor voluntarios no-expertos? En [8] discuten acerca deesta cuestion y plantean una serie de experimentos paradescubrirlo. En su artıculo, muestran que los datos devoluntarios no-expertos son casi tan confiables como losde los expertos siempre que el diseno experimental cubraciertos principios: las descripciones de las tareas, que de-ben realizar los voluntarios, deben ser tan sucintas comosea posible y la participacion requerida debe restringir-se a elegir de entre un numero limitado de opciones o,si es posible, mediante preguntas de opcion multiple.Tanto en el proyecto de resumen automatico como en elde analisis de opinion en microblogs hemos consideradoestos principios2.✵

Agradecimientos. Al Consejo Nacional de Ciencia yTecnologıa (Mexico) por la beca doctoral No. 211963 yal proyecto ANR/ImagiWeb (Francia).

REFERENCIAS

1. Evans C., Abrams E., Reitsma R., Roux K., Salmonsen L. y Ma-

rra P.P. (2005) “The Neighborhood Nestwatch Program: Parti-

cipant Outcomes of a Citizen-Science Ecological Research Pro-

ject”, No. 3, Vol. 19, pp. 589-594.

2. Fortson L., Masters K., Nichol R., Borne K., Edmondson E.,

Lintott C., Raddick J., Schawinski K. y Wallin J. (2011) “Ga-

laxy Zoo: Morphological classification and citizen science”.

3. Nurmikko T., Dahl J., Gibbins N. y Earl G. (2012) “Citizen

science for cuneiform studies”. En ACM Web Science 2012.

4. Chklovski T. (2003) “Learner: a system for acquiring common-

sense knowledge by analogy”. En Proceedings of the 2nd inter-national conference on Knowledge capture, pp. 4-12.

5. Chamberlain J., Poesio M. y Kruschwitz U. (2009) “A new life

for a dead parrot: Incentive structures in the Phrase Detectives

game”. En Proceedings of the Webcentives Workshop, Vol. 9.

6. Molina A., da Cunha I., Torres-Moreno J.M. y Velazquez-

Morales P. (2011) “La compresion de frases: un recurso para

la optimizacion de resumen automatico de documentos”. Lin-guamatica, No. 3, Vol. 2, pp. 13-27.

7. O’Connor B., Balasubramanyan R., Routledge B.R. y Smith

N.A. (2010) “From tweets to polls: Linking text sentiment to

public opinion time series”. En Proceedings of the InternationalAAAI Conference on Weblogs and Social Media, pp. 122-129.

8. Snow R., O’Connor B., Jurafsky D. y Ng A.Y. (2008) “Cheap

and fast—but is it good?: evaluating non-expert annotations for

natural language tasks”. En Proceedings of the Conference onEmpirical Methods in NLP, pp. 254-263.

SOBRE EL AUTOR

Alejandro Molina Villegas es profesor asistente en la universidad de Avignon. Egresadode la maestrıa en ciencias de la computacion de la UNAM y licenciado en computacionpor la UAM-Iztapalapa. Su trabajo de investigacion esta centrado en las tecnologıas dellenguaje, el reconocimiento de patrones y la linguıstica computacional. Es miembro delGrupo de ingenierıa linguıstica de la UNAM y del equipo de procesamiento del lenguajeen el “laboratoire Informatique d’Avignon” (Francia).

2http://dev.termwatch.es/~molina/compress4/man


http://dev.termwatch.es/~molina/compress4/man


IA & EducacionYasmın Hernandez, [email protected]

Aulas inteligentes Las nuevas tecnologıas permi-ten diferentes formas de aprendizaje, que contrastan conla forma en que se han utilizado las computadoras deescritorio para apoyar el aprendizaje en el aula. Promue-ven el aprendizaje “en cualquier momento y en cualquierlugar”, permitiendo a los estudiantes aprender en casa oen transito por medio de telefonıa movil, por ejemplo.Pero una premisa muy importante de la computacionubicua se basa en la oportunidad de desplazar los me-dios digitales hacia el entorno fısico en el que vivimos einteractuamos (Ishii y Ullmar, 1997); aumentandolo coninformacion contextual y pertinente para una actividaden curso, que de otro modo no estarıa disponible de ma-nera natural. Ası, los estudiantes pueden interactuar conla informacion digital en el mundo fısico de manera muydiferente al modo en que interactuan con la informaciondigital a traves de una computadora, y muy diferentetambien a la forma en que interactuan en el entorno real.

Figura 1. Dos grupos de estudiantes tomando clase

e interactuando a traves de Smart Classroom (Suo

et al. 2009).

Un ejemplo del potencial de la computacion ubicua enla educacion es Smart Classroom que integra reconoci-miento de voz, vision computacional, pizarrones tacti-les, interfaces basadas en pluma, apuntadores laser comoherramientas de interaccion, asistentes virtuales, entreotras tecnologıas para dar a la tele-educacion una expe-riencia similar a la de un salon de clases real. Con estetipo de tecnologıa, los maestros y estudiantes, geografi-camente separados, pueden participar en una clase demanera sıncrona. Esto tiene beneficios en el aprendizajede los estudiantes, ya que en la mayorıa de las ocasiones,las experiencias en vivo pueden atraer mas la atencion yel interes de los estudiantes que las experiencias asıncro-nas o con materiales estaticos. Por el lado de los maestrostambien tiene mucha utilidad, ya que estos pueden haceruso de las modalidades naturales durante la clase, talescomo escribir en el pizarron, hacer y contestar preguntas,y sobretodo saber como estan recibiendo la clase tanto

los estudiantes locales como los remotos, y de esta ma-nera cambiar el ritmo o el metodo de la clase (Suo et al.

2009). La Figura 1 muestra dos grupos interactuando ytomando clase por medio de Smart Classroom.

La investigacion en computacion ubicua se basa enque la interaccion debe estar centrada en el humano. Losdispositivos deben tomar en cuenta nuestros objetivos,necesidades, personalidad, estados de animo, etc. y lainteraccion debe ser natural. Por ejemplo, Dragon et al.

(2008) proponen detectar el estado afectivo dentro deun tutor inteligente como parte del escenario natural delaprendizaje en un salon de clases. Se incluyen diferentestecnologıas para recolectar informacion sobre los estadosafectivos mediante sensores multimodales en tiempo real;un raton de presion detecta los niveles de frustracion; unasiento analiza la postura para identificar el interes y elaburrimiento; un guante detecta la conductividad de lapiel para conocer la atencion a los diferentes eventos yuna camara monitorea la expresion facial de los estudian-tes.

Por el lado de los dispositivos moviles, las oportuni-dades para el aprendizaje se multiplican. Los telefonosinteligentes y las tabletas estan fuertemente incrustadosen la educacion y permiten actividades tales como leerun libro o practicar la pronunciacion de los lenguajesextranjeros que estudiamos. Por ejemplo Zatarain et al.

(2011) presentan un sistema tutor inteligente para apren-der matematicas en un dispositivo movil.

Como resultado, tenemos la tecnologıa como un me-dio para el aprendizaje promoviendo la reflexion y la co-laboracion en ambientes naturales; y en la medida quela interaccion incluya los modos humanos el aprendizajesera cada vez mas efectivo. ✵

REFERENCIAS

1. Ishii H. y Ullmar B. (1997). “Tangible Bits: Towards Seamless

Interfaces between People, Bits and Atoms”. En Proc. ACMConf. Human Factors in Computing Systems CHI’ 97, Atlan-

ta, GA. ACM.

2. Suo Y., Miyata N., Morikawa H., Ishida T. y Shi Y. (2009).

“Open Smart Classroom: Extensible and Scalable Learning Sys-

tem in Smart Space Using Web Service Technology”. IEEETransactions on Knowledge and Data Engineering Vol. 21,

No. 6, pp. 814 – 828.

3. Dragon T., Arroyo I., Woolf B., Burleson W., el Kaliouby R.

y Eydgahi, H. (2008). “Viewing student affect and learning

through classroom observation and physical sensors. In B. P.

Woolf, E. Aimeur, R. Nkambou, S. Lajoie (Eds.), proceedings

of ITS”. LNCS Heidelberg: Springer, Vol. 5091, pp. 29-39.

4. Zatarain-Cabada R., Barron-Estrada M., Parra L. y Reyes C.

(2011). “Interpreter for the Deployment of Intelligent Tutoring

Systems in Mobile Devices”. IEEE ICALT 2011, pp. 339-340.


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Deskubriendo KonocimientoAlejandro Guerra Hernandez y Leonardo [email protected]

This Pervasive Day: The Potential and Perils ofPervasive Computing de Jeremy Pitt

por Ramon BrenaTecnologico de Monterrey

Portada del libro Pervasive Day:

The Potential and Perils of Per-

vasive Computing, Imperial Co-

llege Press, 2011.

El libro “This PervasiveDay” (asociado al sitio www.

thispervasiveday.com) toma sutıtulo de la novela de ciencia ficcionde Ira Levin “This perfect day”,publicado en 1970, en el que se des-criben los extremos a los que llegauna sociedad controlada por unagran computadora... o al menosası parece antes de leer el final.

La idea de “This Pervasive Day”es actualizar la perspectiva tec-nologica de “This perfect day”, li-bro ya con mas de 40 anos a cuestas,para compararla con los potencialesbeneficios y peligros de un conjunto

de tecnologıas que, potencialmente,podrıan ser aun mas incisivas en lasvidas de la gente que lo que Levinimaginaba el siglo pasado.

Ya que la comprension de “Thispervasive day” requerıa la lecturade “This perfect day”, decidı leerambos libros y resenar en este breveespacio lo mas esencial del segundoen cuanto a lo que requiere el pri-mero.

Antes que nada, a quienes nohan leıdo “This perfect day”, si dis-frutan tanto de la ciencia ficcion co-mo de los libros de aventuras, lesaconsejo vivamente conseguir su co-pia y leerlo; es una muy buena no-vela, posiblemente mejor que “Unmundo feliz” de Huxley. De hecho,me extrana mucho que aun no ha-yan hecho una version en cine, pues-to que involucra mucha accion y esmucho mas accesible que otros li-bros de Levin que sı han sido lleva-dos a la pantalla, como “Los ninosde Brasil”, “El bebe de Rosemary”,“Un beso antes de morir” y “TheStepford Wives”, este ultimo filma-do dos veces.

En “This perfect day” se ilus-tra un mundo del futuro posteriora una especie de revolucion mun-dial, en el que se supone (aunqueno se relata explıcitamente) que unlıder Wei (que aparece hasta en ex-presiones como “¡por Cristo, Marxy Wei!”) organizo una hermandaduniversal en la que no hay violenciani agresion, y donde la completa sa-lud fısica y mental es monitoreada

con perfecta regularidad.

En esta novela los habitantes(“hermanos”) se visten con “cove-ralls”, una especie de tunica, y san-dalias, tienen “namebers” que sonnombres con numero para asegu-rar una identidad unica (se podrıantraducir como “nomberos” o “nu-meres”), y reciben mensualmenteun “tratamiento” inyectado, queelimina la agresividad y propicia lapaz interior. Tienen consultas re-gulares con un tutor, comen uni-camente ”totalcakes”(alimento per-fectamente balanceado), y los adul-tos hacen el amor exactamente unavez a la semana, el sabado en lanoche. Finalmente, mueren exacta-mente a la misma edad, en una for-ma que no es explıcitamente cono-cida por los “hermanos”.

La tecnologıa de “This per-fect day” involucra sobre todo unagran computadora, “Unicomp”, conenormes bancos de datos, y unosbrazaletes que todos portan en to-do momento, y con los que tocanlos sensores de verificacion (“scan-ners”) instalados en muchos luga-res de acceso. Cada vez que un her-mano pide algo a Unicomp y tocael sensor, recibe una respuesta pormedio de una luz verde o roja, queanuncia la aprobacion o rechazo dela peticion.

Un detalle que me llamo la aten-cion de esta novela es que los dosprincipales heroes del argumento,Chip y Lilac, son nacidos en Mexi-co.


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www.thispervasiveday.com

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Con esto ya es suficiente paraentender la tecnologıa de “This per-fect day”. Ahora pasamos a la revi-sion de “This pervasive day”.

En el prefacio, el editor JeremyPitt, del Imperial College, hace unacomparacion con la tecnologıa ac-tual, donde no hay brazaletes, sinoque nuestros desplazamientos sonrastreados por el GPS de los celu-lares, o en ciudades como Londres,por camaras de circuito cerrado entodas partes.

Desde luego, el GPS es mu-cho mas exhaustivo que los braza-letes, puesto que, por una parte, los“scanners” de la novela no estan entodas partes, sino unicamente en lospuntos de acceso, tales como puer-tas, esquinas, etc., y por otra parte,el acto de tocar el “scanner” con elbrazalete es un acto voluntario quepuede ser simulado, como de hechohace el heroe de la novela citada.

Otro aspecto distinto del mun-do actual con respecto al de “Undıa perfecto” es que en vez de ha-ber una gran computadora a la quese alimentan todos los datos, hayredes de computadoras enlazadasen todo el mundo, que en ciertamedida se distribuyen la carga decomputo.

En el prefacio, y tambien en va-rios de los capıtulos, se enfatiza lagran responsabilidad social de losingenieros que desarrollan el mun-do que se avecina, y se brinda laadvertencia de que, si no ponemoscuidado, una fabula como la de lanovela serıa en efecto posible.

Echemos un vistazo a los distin-tos capıtulos que componen el libro.

En el capıtulo 1, Jeremy Pitt, eleditor del libro, discute en detallela tecnologıa de los anos 70 extra-polada hacia Unicomp, el enorme“mainframe” que controla el mun-do en la novela. Desde luego, una“granja de datos” actual de com-panıas como Google, Amazon o Ap-ple tiene mucho mas poder del queimaginaba Levin en su novela. Pe-ro otros aspectos del mundo actualaun distan de ser tan dominantes.

Por ejemplo, en la novela, cada per-sona tiene un registro medico quecomprende sin excepcion todos suseventos relacionados con la saluddesde su nacimiento. Actualmen-te no hay todavıa registros medi-cos universales, aunque existen losestandares para hacerlos.

Robot de companıa: la

tecnologıa para el ser humano.

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com/book.html

Por otra parte, Pitt propone queel uso de RFID hubiera sido muchomas efectivo para los brazaletes envez de tener que tocar los escaners.En efecto, un usuario no puede “si-mular” tocar un lector de RFID.Hace notar que en el RFID el regis-tro de las actividades de los usua-rios ya no sea una accion conscien-te, sino un flujo continuo e incons-ciente de datos. De ahı los grandespeligros que implica.

El capıtulo 2, de Alois Fers-cha, discute la interaccion implıci-

ta, que es una de las caracterısticasmas distintivas del computo ubi-cuo. En efecto, en el computo ubi-cuo el usuario no interactua con lascomputadoras usando el teclado yraton, sino que lo hace por medio delos gestos de la vida cotidiana, comocaminar, abrir puertas, tomar unataza, etc. Dichos gestos son regis-trados por el sistema por medio desensores, y las acciones adecuadasson tomadas para satisfacer las ne-cesidades del usuario aun antes deque este las formule.

El capıtulo 3, de Ricardo Chava-rriaga y Jose Millan, discute el usode interfaces cerebro-computadora.Realmente no me intereso comootros capıtulos, pero desde luegohay lectores interesados en esta areade frontera.

En el capıtulo 4, de Jenny Ti-llotson, se presenta un panorama dediversas areas de la vida de las per-sonas, desde salud, sexo y fertilidad,hasta dinero y consumismo, que severan afectadas por el advenimientodel computo ubicuo.

El capıtulo 5, de Nikola Ser-bedzija, sobre computo reflexivo, esdifıcil de caracterizar, pues toca te-mas muy diversos relacionados conel ciclo cerrado de interaccion en-tre los sistemas automaticos y elusuario. Por ejemplo, presenta lossistemas de manejo asistido de au-tomoviles como un “co-conductor”,y se pregunta quien es realmente elque esta en control de la situacion.

El breve capıtulo 6, de SimonDobson y Aaron Quigly, sobre la sa-lud en el mundo del computo ubi-cuo, presenta como se modificara elcuidado de la salud en el futuro, yen particular el cuidado de las per-sonas mayores.

En el capıtulo 7, Gualtiero Co-lombo, Stuart Allen, Martin Chor-ley, y Roger Whitaker discuten eltema de la transformacion de las re-des sociales en presencia del compu-to ubicuo. En efecto, hasta hoy endıa, redes como Facebook estan ba-sadas en informacion explıcitamen-te subida por cada usuario, pero en


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un futuro los sensores pueden trans-formar la experiencia. Por ejemplo,comentan una aplicacion de “micro-blogging” en que el celular subirıaa Twitter automaticamente actuali-zaciones de la localizacion del usua-rio, registrada esta con el GPS, loque es perfectamente realizable hoyen dıa. Asimismo, discuten los as-pectos relacionados con la privaci-dad y seguridad en una red socialubicua.

El capıtulo 8, de Joan Farrer,confronta las necesidades de vesti-menta de la poblacion con aspec-tos tecnologicos y de sostenibilidadde la industria del vestido. Partien-do de la vision de la “moda” deIra Levin, que puede llamarse “no-moda”, caracterizada por el uso delos “coveralls” para todo mundo, serevisa un conjunto de tecnologıasemergentes asociadas a la vestimen-ta, tales como las fibras luminosas

o conductoras, y presenta modelosde sostenibilidad en la fabricacionde prendas de vestir.

Janis Jefferis, en el capıtulo 9,analiza los dispositivos “vestibles”(“wearables”), ası como sus impli-caciones culturales y tecnologicas.

En el capıtulo 10, de Katina Mi-chael y M. G. Michael, se hace unarevision historica muy detallada deluso de implantes en el cuerpo pa-ra registrar su presencia, mediantechips de RFID y de otros tipos.

El capıtulo 11, de Serge Kern-bach, presenta el fenomeno emer-gente, sobre todo en Japon, de losrobots que sirven de companıa a loshumanos.

Ken Wahren y Jeremy Pitt, enel capıtulo 12, toman el tema deluso militar de robots, desde el es-tado de la tecnologıa actual hastalo que puede llegar a ser, y al finalanalizan el uso que Unicomp hubie-

ra dado a este tipo de armamento.Finalmente, en el capıtulo 13

Paul Mitcheson presenta el proble-ma de alimentar de energıa electri-ca los billones de dispositivos quesupuestamente estaran en funcio-namiento en el mundo del compu-to ubicuo. Desde los problemas detendido de lıneas de alimentacionelectrica hasta las posibilidades de“cosecha de electricidad” (“energyharvesting”), distintos aspectos deeste problema son discutidos.

En conclusion, tanto el libro“This pervasive day”, como la nove-la de Ira Levin que toma como base,son ambos dignos de una buena lec-tura para todos los interesados enpreguntarse las posibles consecuen-cias de las tendencias tecnologicasrelacionadas con el computo ubi-cuo.

CARTON

El ama de casa perfectapor Laura Gomez Cruz


Eventos Academicos

Los eventos academicos organizados a nivel internacional en el campo de computo ubicuo ya son numerosos yalgunos ya tienen trayectoria larga. Aquı se resumen algunos de ellos, organizados durante el presente ano 2013,como ejemplos de la vitalidad actual de esta comunidad cientı!ca.

UbiComphttp://www.theinternetofthings.eu/

El congreso principal del 2013 en el area es sin duda la union de los congresos de computo pervasivo y ubicuo delACM (en ingles, The 2013 ACM International Joint Conference on Pervasive and Ubiquitous Computing), queanteriormente han organizado dos eventos separados. Este evento toma lugar el mes de septiembre en Zurich,Suiza, y tendra multiples sesiones paralelas. Es el foro donde se reunen los investigadores de mayor renombrede este campo. Se co-organiza con el simposio internacional del computo vestible (ISWC 2013, en ingles TheInternational Symposium on Wearable Computers), como ha sido la tradicion del UbiComp.

iThingshttp://www.theinternetofthings.eu/

La otra organizacion principal de los computologos, en adicioon al ACM que organiza el UbiComp, es laIEEE, que tambien cuenta con un evento en este tematica. El congreso del internet de las cosas (en ingles,The 2013 IEEE International Conference on Internet of Things) busca reunir desarrolladores e investigadoresdesde los fundamentos teoricos hasta infraestructura y aplicaciones. Se combinan elementos de sistemasinteligentes, computo social y computo verde, con la meta de identificar temas emergentes del campo. En particu-lar el papel de las telecomunicaciones se enfatiza en este evento que se organiza en Beijing, China, el mes de agosto.

Ambi-Syshttp://ambi-sys.org/2013/

La Alianza Europea para la Innovacion (EAI) organiza en Atenas, Grecia, este marzo del 2013 el tercer congresoen media y sistemas ambientales (en ingles, International Conference on Ambient Media and Systems). Suenfasis es en comunicaciones moviles, sistemas de sensores y actuadores, ambientes virtuales y el computointeractivo. La meta es maximizar la potencial que tiene este campo de desarrollo en dar luz a servicios y sistemascomputacionales increıblemente convenientes y flexibles para la vida cotidiana y laboral. Los temas especıficosincluyen redes de comunicaciones, sistemas inteligentes y la automatizacion, interaccion humano-computadora yaplicaciones desde la salud hasta el entretenimiento.

ruSMARThttp://rusmart.e-werest.org/2013.html

En la ciudad de San Petersburgo en Rusia se organiza en el mes de agosto el sexto congreso del internet delas cosas y espacios inteligentes (en ingles, Conference on Internet of Things and Smart Spaces). Los temas deinteres incluyen comunicaciones de corto alcance y de bajo consumo energetico, localizacion en tiempo real, redesde sensores; las memorias se publican en la serie Lecture Notes in Computer Science de la editorial Springer.

Sociedad Mexicana de Inteligencia Artificial, A.C.www.smia.org.mx

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Invitacion a publicar en Komputer Sapiens: Volumen Especial en Computacion Afectiva

Se invita a publicar en el proximo volumen (mayo-agosto 2013), el cual sera un especialde aplicaciones teoricas y practicas de la Computacion Afectiva, en el aprendizaje, en lasalud y en las artes y entretenimiento, entre otras. Tambien podran ser incluidas otrastematicas de la IA. Para este volumen, la fecha lımite de envıo es el 1 de junio de 2013.Los artıculos recibidos despues de esta fecha, seran considerados para proximos numeros.

Komputer Sapiens es patrocinada por la SMIA, la Sociedad Mexicana de InteligenciaArtificial. Komputer Sapiens es una revista de divulgacion cientıfica en idioma espanolde temas relacionados con la Inteligencia Artificial. La revista esta dirigida a los encargadosde tomar decisiones, ası como a un amplio publico de lectores de diversos perfiles, comoestudiantes, profesores, investigadores y usuarios interesados en la tematica de la revista.Agradeceremos a los autores considerar el ambito de la revista en la preparacion de suscontribuciones.

Indizada en el IRMDCT de CONACYT y en Latindex

Instrucciones a los autores

Todos los artıculos deben ser de autorıa propia, escritos en espanol y ajustarse a las siguientes caracterısticas:

1. Tratar un tema de inteligencia artificial y sus posibles aplicaciones a la solucion de problemas practicos (empresariales,industriales, de salud, educativos, sociales, etc.).

2. Tener una extension de 2,500 a 3,000 palabras en formato libre; ilustrando los aspectos relevantes con al menos dosimagenes EPS o PNG de al menos 300 DPI. El formateo de la contribucion es responsabilidad del equipo de edicion.

3. Abordar temas que puedan interesar a los lectores de la revista, con el siguiente estilo de redaccion:

a) Utilizar lenguaje simple, claro y de facil comprension para el lector no especializado.

b) Evitar formulas matematicas, y explicar en forma sencilla todos los terminos tecnicos referidos.

c) Dividir el texto en secciones sin numeracion y con los subtıtulos adecuados.

4. Incluir tres parrafos de texto (maximo tres), que expliquen de forma muy resumida los aspectos mas relevantes delartıculo. Cada parrafo no debe exceder 20 palabras.

5. Proporcionar referencias bibliograficas en formato ISO APA.

6. Al final de la contribucion incluir una breve ficha biografica de cada autor con una extension maxima de 120 palabrasy su respectiva fotografıa tamano infantil en imagen EPS o PNG de al menos 300 DPI.

Todos los artıculos seran revisados por un comite editorial y su dictamen sera comunicado a los autores. En caso de seraceptado el artıculo, y despues de que se realicen los cambios solicitados, los editores de la revista se reservan el derechode hacer las adecuaciones requeridas al formato de la edicion final. Se programara la publicacion del artıculo una vezrecibido el formulario de cesion de derechos de autor a la revista Komputer Sapiens.

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