Proyectos de Investigación

• SMART - AMBIENTE MULTIAGENTE ROBÓTICO PARA LA NAVEGACIÓN COLABORATIVA EN ESCENARIOS ESTRUCTURADOS

  Una de las problemáticas de la robótica móvil que más interés ha suscitado en los últimos años a nivel investigativo, es el de la navegación planificada de agentes robóticos que trabajan cooperativamente en entornos estructurados o no estructurados. El éxito en la ejecución de las tareas asignadas a un enjambre de agentes robóticos, depende en gran medida, de la disponibilidad y confiabilidad de modelos a priori de los entornos de trabajo. Diferentes metodologías han sido propuestas para la construcción de modelos de entornos de trabajo. El problema se puede abordar más eficientemente cuando se dispone de un enjambre cooperativo de minirobots en el que cada agente cuenta con sistemas sensoriales, de control y actuadores que le permiten trabajar de forma cooperativa, con los demás integrantes del equipo, en tareas de recopilación de información que permitan la construcción de un modelo del entorno que se explora. El proyecto de investigación propuesto permitirá diseñar y construir un enjambre de cuatro minirobots que lleven a cabo tareas de exploración sistemática de entornos para el levantamiento de los respectivos modelos.

  Objetivo General

  Desarrollar un Ambiente Multi-Agente Robótico para la Navegación Colaborativa en Escenarios Estructurados.

  Objetivos Especificos:

  • Diseñar un mecanismo operacional de navegación autónoma que le permita al enjambre de minirobots trabajar cooperativamente en el desarrollo de modelos digitales de entornos.
  • Diseñar algoritmos de control dinámico de enjambres de minirobots autónomos con sensórica e inteligencia distribuida.
  • Desarrollar las plataformas robóticas con base en algoritmos de control de inteligencia artificial.
  • Implementar un enjambre de cuatro minirobots autónomos, dotados de módulos sensoriales, de control, actuadores y de comunicaciones que le permitan el levantamiento de mapas digitales de entornos estructurados

   

• GENERACIÓN DE SERVICIOS ACADÉMICOS VIRTUALES EN LA SEDE MEDELLÍN

  En los albores de presente milenio las sociedades enfrentan un doble reto materializado por las demandas cada vez más exigentes de un mundo altamente tecnificado que migra rápidamente hacia los medios digitales, y las posibilidades o habilidades relativas del individuo para apropiarse de los conocimientos requeridos y lograr así un manejo eficiente de las tecnologías. Esta dualidad es especialmente tangible en los países del tercer mundo en los cuales las innovaciones tecnológicas tienen en muchos casos, un efecto adverso sobre la dinámica de desarrollo propia de las naciones. Sin embargo, no puede caerse en el engaño de creer que el desarrollo tecnológico es nocivo, o que los medios por sí solos son calidad, desconociendo las oportunidades de hacer un uso proactivo de estos avances y re-encaminar los procesos de desarrollo hacia una utilización efectiva y funcional de los mismos. Uno de los ejes estructurantes, y quizás el más importante, en el desarrollo de un país es la educación, y es precisamente ella uno de los escenarios fundamentales en la solución del conflicto planteado por la necesidad de operar la tecnología y la necesidad de conocerla para el mejoramiento de la calidad de vida de los individuos de la sociedad.

  Enmarcado dentro de este eje estructural surge la misión de la Universidad Nacional de Colombia, universidad de la Nación que fomenta el acceso con equidad al sistema educativo colombiano. Para lograrlo promueve la oferta de programas académicos formando profesionales competentes y socialmente responsables. En este sentido, la sede Medellín se tornarse abierta y brinda posibilidades de aprender de distintas formas y empleando diversos medios, de manera tal que se pueda enseñar y aprender al mismo tiempo, y que a través del trabajo en equipo sé re-creara la concepción de sociedad.

• ROBÓTICA EDUCATIVA MÁQUINAS INTELIGENTES EN EDUCACIÓN

  Se ha buscado que la presente propuesta permita el Asesoramiento e implementación de programas innovadores de ciencia y tecnología paras las instituciones educativas tanto públicas como privadas, acoplándose a los estándares que el país tenga sobre la educación en dichas áreas, para esto se crearán y distribuirán guías didácticas, se diseñaran actividades practicas, así como los recursos de aprendizaje que acompañaran las clases tanto software (programas educativos) como hardware (tarjetas de adquisición, sistemas mecánicos, sistemas de potencia para motores DC y paso a paso, etc), para que los estudiantes tengan un acercamiento a las diferentes técnicas y herramientas en la ingeniería y el desarrollo.

  
  Valentino Braitenberg desarrollo la idea de una serie de vehículos que con una estructura interna simple se podían comportar de maneras complejas. El desarrollo mecanismos de control que generaban comportamientos que, si un espectador no tiene conocimiento de los principios que rigen el vehiculo, se podrían apreciar como agresión, timidez, incertidumbre. Con esto Braitenberg quería demostrar que es más complicado tratar de entender estructuras internas a partir de la observación del comportamiento que crear estructuras que reproduzcan el comportamiento. Un vehiculo Braitenberg, al igual que la mayoría de los robots móviles, esta constituido por un sistema motor, un aparato sensorial, un cerebro y un sistema de alimentación. Lo que lo diferencia de la gran mayoría de robots es que estos elementos constitutivos pueden ser de baja complejidad sin comprometer la complejidad del robot como tal. Los talleres están orientados a la comprensión de la robótica mediante el diseño de vehículos Braitenberg a partir de módulos prediseñados. Mediante la manipulación de los módulos los estudiantes podrán experimentar diferentes configuraciones de vehículos Braitenberg, a la vez podrán adquirir conocimientos y destrezas con todo aquello relacionado con la tecnología y la robótica.

• OTROS PROYECTOS

  • Desarrollo de la Planta Docente en la Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín en el período 2010 - 2012: En su mayoría, los docentes de la Sede utilizan metodologías de trabajo tradicionales que en algunas ocasiones, no inducen al uso de herramientas informáticas y a la actualización de métodos de trabajo que permitan una mayor relación profesor - alumno. En la Sede no se cuenta con espacios de reflexión y discusión asociados a temas pedagógicos actualizados y eficaces.
  • H-NET Health Education Network: Este Projeto propõe a estruturação de um modelo que possibilite a implementação de um sistema de Educação a Distância para o ensino/aprendizagem de conteúdos na área de Saúde, e cursos correlatos, através da troca de experiência dos grupos envolvidos. A proposta justifica-se pelas necessidades específicas da área de conhecimento, externadas pelos grupos de estudos em Educação a Distância e em Saúde, aqui reunidos, e do interesse em ampliar as experiências no desenvolvimento de tecnologias educacionais para ambientes virtuais, por parte da coordenação do Projeto e dos demais grupos da área de Informática e Educação. O interesse concentra-se principalmente no desenvolvimento de um modelo de compartilhamento de conteúdo através do uso de Objetos Inteligentes de Aprendizagem Esta proposta pretende dar prosseguimento ao trabalho recentemente desenvolvido no âmbito do Projeto ARQNET realizado com financiamento do CNPq através do PROSUL 2003 Os resultados deste Projeto ARQNET, especificamente para a área de arquitetura adquiriram um significado especial. A maior parte dos materiais produzidos, por tratarem a Informática Gráfica em toda sua amplitude, representaram uma primeira experiência de formação de rede para a elaboração e estruturação de conteúdo.
    
    A experiência adquirida neste projeto apontam as possibilidades da Educação A Distância, alternativas para estabelecerem um ambiente de ensino colaborativo que possa ser compartilhado pelos membros da rede, aproveitando as melhores práticas de cada um, e potencializar e explorar qualificações específicas do corpo docente envolvido na rede. A instituição coordenadora, Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), representada por grupo de pesquisa ligado ao Instituto de Informática já tem larga experiência no desenvolvimento de projetos de pesquisa e aplicações em Educação a Distância e Inteligência Artificial.
  • Interoperabilidad entre Agentes Inteligentes para Armazenamento, Recuperação e Recomendação de Materiais Educativos para a TV Digital: O projeto tem como principal objetivo é continuar o trabalho conjunto desenvolvido entre os grupos brasileiros e colombianos, através do intercâmbio e da cooperação na conceituação teórica e prática nas áreas de desenvolvimento de tecnologias aplicadas ao processo ensino-aprendizagem, incentivando a melhoria e introdução de novas ferramentas e serviços, no âmbito dos sistemas de educação virtual. Especificamente, este projeto tem como objetivo geral desenvolver um modelo baseado em tecnologia de agentes inteligentes, para armazenamento, recuperação e recomendação de materiais educativos na Web, em um ambiente de TV Digital.
  • ARQNET - Sistema de Educação a Distância para o Ensino/Aprendizagem de Conteúdos na Área de Gráfica Digital para Arquitetura: El proyecto ArqNet propone la estructuración de un modelo que posibilite la implementación de un sistema de Educación a Distancia (EAD) para la enseñanza/aprendizaje de contenidos en el área de Gráfica Digital, principalmente en cursos de Arquitectura, a través del intercambio de de experiencias de los grupos de investigación participantes. ArqNet se justifica por las necesidades del área de conocimiento mostradas por los grupos de estudio en Educación a Distancia y en Arquitectura, reunidos en el proyecto, y del interés en ampliar las experiencias en el desarrollo de tecnologías educativas para ambientes virtuales. Los investigadores pertenecen a universidades de 4 países: Brasil, Argentina, Uruguay y Colombia. Actualmente es financiado por el Conselho Nacional de Desenvolvimiento Cientifico e Tecnológico (CNP) de Brasil. Palabras Clave: Inteligencia Artificial en la Educación, Educación a Distancia mediada por Computadores, Gráfica Digital.
  • AYLLU: Plataforma de Cooperación mediada por Agentes aplicada en un Contexto de E-learning Colaborativo Desarrollar una plataforma de cooperación entre personas basada en el paradigma de agentes de software para la construcción de servicios adaptados y validarla en un ambiente de e-learning.
  • Modelo de Ambiente Colaborativo de Aprendizaje Computarizado para el Área de Algoritmos y Programación en Ingeniería Integrando la Teoría ABP Lo que a primera vista puede parecer un problema sencillo, como es la enseñanza de la programación de computadores, en realidad es un tema con múltiples facetas, que sigue siendo una línea abierta de investigación en buena parte del mundo. Muchos enfoques y herramientas distintas han sido propuestos en los últimos diez años (Cassola 2004; Kölling 1999; Zhu & Zhou 2003), y sin embargo no parece existir una solución completamente satisfactoria. La aparición del enfoque de objetos, y el surgimiento de nuevos lenguajes de programación, herramientas y tecnologías, han introducido nuevos factores de dificultad a la ya compleja labor de enseñar a programar. Actualmente, en los programas de ingeniería y áreas afines de la Universidad Nacional de Colombia sede Medellín, tienen es sus pensum la asignatura de algoritmos y programación de manera similar a como lo tienen las otras universidades grandes del país, tanto publicas como privadas.
    
    En la sede, semestralmente se atiende una población aproximada de 560 estudiantes distribuidos en 16 grupos de 35 alumnos cada uno. Por razones de logística y por el escaso numero de profesores, en la sesiones prácticas se reúnen hasta cuatro grupos (140 estudiantes) acarreando problemas propios de la masificación. Los cursos se encuentran estructurados en sesiones teóricas y sesiones prácticas. En esta última los estudiantes interactúan con los computadores realizando ejercicios relacionados con la sesión práctica. Los contenidos de la asignatura se encuentran disponibles en la página web de la Escuela de Sistemas e Informática. Sin embargo, no se cuenta con una herramienta computacional donde los estudiantes, con la ayuda del profesor puedan resolver problemas de manera colaborativa (utilizando los servicios de comunicación sincrónica y/o asincrónica) con el propósito de aclarar los conceptos, generar habilidades y aclarar dudas.
  • Proyecto Educativo Socio Empresarial, PESEM - FODUN (Fondo de Docentes de la Universidad Nacional de Colombia ):
    
    El Proyecto Educativo Socio Empresarial PESEM de FODUN, es un proceso permanente de reflexión orientado al conjunto de planes de fortalecimiento educativo, investigativo, social y de emprendimiento en competencias de la cultura de la economía solidaria. El PESEM se orienta a los asociados del Fondo de Docentes de la Universidad Nacional de Colombia FODUN y sus familias. Entiéndase por educación solidaria el proceso permanente orientado a fortalecer la práctica de valores de solidaridad, cooperación y ayuda mutua, con el fin de generar actitudes y conductas que permitan consolidar un compromiso social frente a la misión que deben cumplir las organizaciones solidarias de conformidad con las previsiones de la Ley 454 de 1998. En armonía con lo anterior, la educación solidaria busca consolidar procesos de autogestión empresarial en función del desarrollo sostenible de la calidad de vida de los asociados y de la comunidad en general.
  • Modelo de CSCL para el Área de Algoritmos y Programación en Ingeniería Integrando la Teoría ABP.
  • Micromundo de "El Avión de Muda" bajo dinámica de sistemas, para la enseñanza-aprendizaje del mejoramiento paso a paso en estudiantes de ingeniería industrial y afines

  • Monitoreo de atmósferas explosivas subterráneas en minería de carbón, Distrito minero de Amagá, Departamento de Antioquia, Colombia.

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    Desarrollo y despliegue de contenidos y aplicativos de edutainment en una plataforma (OTT) TV.
  • Plan de acción para el fortalecimiento de los grupos de investigación Inteligencia artificial en educación y Diseño mecánico computacional.

  • Creación de un entorno computacional para la inclusión de personas con discapacidad motriz en miembros superiores y el habla.

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    Diseño de una metodología para la construcción de un acervo documental en imagen y video que permita su usabilidad en ambientes adaptados a los usuarios de los procesos de docencia, investigación y extensión.

  • Modelo para la conservación del conocimiento tácito de un ingeniero en producción aplicando una técnica de inteligencia artificial.

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    Sistema sensórico para la inspección de autopartes en la línea de ensamble (SOFASA) - COLCIENCIAS.

Proyectos de Extensión 

Solidaria

• Robótica educativa en zonas de influencia de la minería.
• Proyecto Educativo Socio-Empresarial PESEM FODUN.

Remunerada

• Control inalámbrico para sistemas eléctricos.
• Spin off.