This article presents the design of the Math Level 0 course aligned with the Educational  Model of the UPC and developed under the structure proposed by 'MATE'.  The  phrase 'Less is more' that  gives  name to this article describes  a  philosophical  concept which is applicable to the classroom where the teacher only intervenes when it  is necessary. In this context, the student has the major role. 'Less  is More' requires the student  accessing knowledge  with enthusiasm, which will  occur if the student has a major role in the teaching­learning system.  The  teachers  are  one more  resource in the  classroom and while  the  knowledge that  should be acquired is important, the learning process learnt by the student on their own is paramount.  It is expected in 'Less is More' that the teacher favours the learning of the students in an environment of tolerance and respect  and it is demanded from the teacher to create  a  varied and stimulating learning experience instead of imparting knowledge  in a  patronizing way. / La exposición presenta el diseño del curso Nivelación de Matemática alineado con el Modelo Educativo de la UPC y desarrollado bajo una estructura que propone el “MATE”. En el diseño se considera, a través de una acción intencional, la gestión autónoma del aprendizaje. Menos es más, la frase que da título a la exposición, encierra un concepto filosófico aplicable al salón de clase que podemos resumir de la siguiente manera: la intervención del profesor debe ser la necesaria y suficiente. La figura del alumno es la que debe destacar. Menos es más busca que el alumno acceda al conocimiento con entusiasmo, lo que ocurrirá si el alumno es el protagonista del sistema de enseñanzaaprendizaje. El profesor debe representar en el aula un recurso más para el aprendizaje del alumno. El conocimiento que debe adquirir un alumno es importante, pero mucho más relevante es el proceso de aprendizaje que logre él mismo. Se espera del profesor que favorezca el aprendizaje de sus alumnos en una atmósfera de tolerancia y respeto. Se le pide además, crear situaciones de aprendizaje variadas y estimulantes en lugar de imponer un conocimiento de forma omnipotente.

Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2011

En la presente investigación se planteó como objetivo general el desarrollo del aprendizaje autónomo después de aplicar las estrategias de aprendizaje y cognitivas mediante la Enseñanza Problémica en estudiantes del VIII ciclo de Educación Magisterial en la especialidad de Matemática – Física del Instituto Pedagógico Nacional Monterrico. La hipótesis que se formula es: La aplicación de las estrategias de aprendizaje y cognitivas mediante la enseñanza problémica, en el curso de Física IV, logra un mejor aprendizaje autónomo en los estudiantes del VIII ciclo de Formación Magisterial de la Especialidad de Matemática-Física, del Instituto Pedagógico Nacional Monterrico. La población estuvo conformada por todos los estudiantes del VIII ciclo de todas las especialidades del Instituto Pedagógico Nacional Monterrico haciendo un total de 123, del cual se tomó como muestra 21 estudiantes; 10 de la especialidad de Matemática – Física (grupo experimental) y 11 de Ciencias Naturales (grupo control), pues ambos grupos llevaron el curso de Física IV como curso en común. Se aplicó a ambos grupos una prueba de entrada y una prueba de salida en dos momentos distintos. Asimismo se aplicó una escala tipo Likert para obtener información acerca de la motivación intrínseca, indispensable en la adquisición del aprendizaje autónomo. Es una investigación cuantitativa, aplicada, de diseño cuasiexperimental y, de nivel descriptivo – explicativo y longitudinal por la aplicación de los instrumentos. Los resultados indican que las medias obtenidas por los grupos control y experimental en la prueba de entrada son muy similares; donde la t calculada =2, 083 es inferior a la t teórica = 2, 093. Las medias de los puntajes de los grupos de control y experimental en la prueba de salida son 35, 55 y 111,4 respectivamente; obteniéndose una t calculada de 67,72 en comparación a una t teórica de 2,093. Las pruebas de entrada y salida aplicadas al grupo experimental nos muestran que las medias son 39,1 y 111,4 respectivamente, demostrando así una t calculada de 25,46 en comparación a una t teórica de 2,101. Estos datos indican que el grupo experimental logró adquirir el aprendizaje autónomo mientras que el grupo control no lo obtuvo. En conclusión la aplicación de las estrategias de aprendizaje y cognitivas a través de la enseñanza problémica han incrementado el aprendizaje autónomo del grupo experimental (estudiantes de matemática – Física). / --- In the present investigation the general objective the development of autonomous learning after applying learning strategies and cognitive education by students problemic in the eighth cycle Magisterial Education specializing Mathematics - Physics Monterrico National Pedagogical Institute. The hypothesis formulated is: The application of learning strategies and cognitive by teaching problem in the course of Physics IV achieves better independent learning in students of VIII cycle Magisterial Training Specialty of Mathematics and Physics, Monterrico National Pedagogical Institute. The population consisted of all students in the eighth cycle of all specialties Monterrico National Pedagogical Institute was making a total of 123, which was sampled 21 students; 10 specialty Mathematics - Physics (experimental group) and 11 of Natural Sciences (control group), as both groups took the course in Physics IV as a course in common. Both groups applied a test input and output test at two different times. A Likert scale was also applied for information about the intrinsic, essential motivation for the acquisition of autonomous learning. It is a quantitative research, applied, quasi-experimental and longitudinal design. The results indicate that the means obtained by the control and experimental groups entrance test are very similar; where the calculated t = 2, 083 is less than the theoretical t = 2, 093. The mean scores of the experimental and control groups in output test are 35, 55 and 111.4 respectively; obtaining a calculated 67.72 compared to a theoretical 2.093 t of t. Testing input and output applied to the experimental group show that the means are 39.1 and 111.4 respectively, demonstrating 25.46 t calculated compared to a theoretical 2.101 t. These data indicate that the experimental group managed to acquire independent learning while the control group did not get it. In conclusion, the implementation of strategies and cognitive learning through teaching problem have increased the autonomous learning of the experimental group (students of mathematics - Physics). / Tesis

La descentralización productiva, las nuevas tecnologías de la información y la situación de crisis económica están provocando cambios en la forma de llevar a cabo la prestación de bienes y servicios en el mercado de trabajo. Unos cambios que no solo inciden sobre el trabajo asalariado sino también sobre el trabajo autónomo, el cual pasa a ser utilizado como “una forma de contratación”. El trabajo autónomo es muy heterogéneo y plural en su composición. Dentro de esta diversidad llama especialmente la atención un colectivo, caracterizado por desempeñar su prestación profesional con independencia técnica y funcional si bien se halla condicionado por una situación de dependencia económica respecto del cliente con el cual contratan. Son los llamados trabajadores autónomos económicamente dependientes (TRADES). Una figura híbrida, a medio camino entre el trabajador asalariado y el trabajador por cuenta propia, regulada por primera vez en la Ley reguladora del Estatuto del Trabajo Autonomo (Ley 20/2007) Esta tesis aborda la problemática de su conceptuación como trabajadores autónomos, así como los aspectos más sobresalientes de su régimen profesional en lo que concierne a la relación individual y colectiva de su prestación de servicios. En consecuencia, aspectos cómo la formalización del contrato de actividad, las vicisitudes que pueden afectarlo durante su vigencia, los derechos individuales y colectivos que le son reconocidos, o la acción colectiva de defensa de sus intereses profesionales, son abordados reflejando las cuestiones conexas que de su regulación legal se pueden derivar. / The productive decentralization, the new technologies of the information and the economic crisis are provoking changes in the way of carrying out the provision of goods and services in the labor market. A few changes that not only affect to the wage-earner but also to the self-employment worker, which happens to be used as " a form of work". The self-employment work is very heterogeneous and plural in his composition. Inside this diversity, call specially our attention one group, characterized by to realize his professional work with technical and functional independence. This independence is conditioned by the situation of economic dependence that they have with the client with which have contract. They are called autonomous workers economically dependents. A hybrid figure, to half a way between the wage-earner and the freelancer, regulated for the first time in our Law at the Statute of the autonomous work (Law 20/2007) This thesis approaches the problematics of his conceptuación as self-employed workers, as well as to those aspects emphasized of the individual and collective relation of the contract of services. Consequently, aspects how the formalization of the activity contract, the vicissitudes that can affect it during his term, the individual and collective rights that him are recognized, or the collective action of defense of their professional interests, are studied reflecting the interrelated questions that from his legal regulation can be extracted.

En el presente trabajo de tesis se desarrolló un prototipo de supervisión y control autónomo de pintado haciendo uso de un algoritmo de inteligencia artificial lógica difusa, con dos entradas y una salida. Para lo cual, se preparó el prototipo haciendo uso de cámaras Webcam para la captura de imágenes en tiempo real. Además, se utilizó una PC con el Controlador Difuso diseñado en LabVIEW. Es así, que la imagen capturada en el modelo RGB fue convertida al modelo de color CYMK, y para lo cual el algoritmo de Lógica Difusa determinó la cantidad de color requerida salvo en el caso que hubiera ocurrido un error, sea por falta de color o el exceso de este, se hacía uso de la segunda variable de entrada del controlador. Los resultados obtenidos en este trabajo fueron en que la captura de imagen, siempre intervino el problema de la iluminación, así como también de las características de las tintas, los cuales hacían que varíen los resultados finales. Además, si bien el algoritmo de Lógica Difusa se convirtió en una herramienta muy versátil, y fácil de modificarla en caso de que se hubiera requerido cambiar su uso o aplicación, aun así, los resultados no son muy precisos. La etapa final se realizó controlando aisladamente unas válvulas solenoides, en un tiempo de apertura y cierre en daba paso a la liberación de cada pintura correspondiente a los colores Negro, Cian, Magenta, Amarillo y Blanco o Luminancia. Este último fue considerado como adicional por el brillo que existe en la imagen capturada.

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Eléctrica / Ingeniero Civil Eléctrico / El objetivo de esta tesis es diseñar e implementar un sistema de modelamiento del entorno. Este debe recibir como entradas la morfología del terreno, imágenes segmentadas y el la pose del auto y generar en base a estas variables un modelo del entorno (\textit{Mapa Local)} que permita a otro módulo posterior la generación de trayectorias seguras para el vehículo. Este sistema corresponde al módulo \textit{Estimador Mapa Local} del proyecto \textit{Vehículo Autónomo} del AMTC. El diseño del sistema toma ideas de diversas fuentes, muchas de ellas de vehículos participantes del DARPA Grand Challenge 2005, ya que este desafío es muy similar al problema que se desea resolver. Se utilizan datos de segmentación visual y de sensores de rango, fusionando ambas fuentes de información para obtener un modelo del entorno, denominado \textit{Mapa Local}, más preciso y robusto que cualquiera de las dos entradas de manera independiente. Se comparan dos variantes de detecciones de obstáculos en base a las mediciones de sensores de rango. El primer método, denominado método de frecuencias, toma la información y calcula la energía en diferentes bandas de frecuencia e intenta estimar la navegabilidad del terreno en base a estos valores. El segundo método, de diferencias de altura, tiene un enfoque similar, sin embargo calcula la mayor diferencia de altura de un punto central con una vecindad de diferentes radios, luego se utilizan dichos valores de la misma manera que en el método anterior. En ambos casos se estudia el efecto de utilizar o no la información de la segmentación visual para complementar la caracterización. Tomando las características disponibles para cada método, se estima el costo de que el vehículo navegue por cada lugar del entorno, costos altos implican peligro, mientras que bajos indican zonas seguras para la navegación. Es justamente esta caracterización del entorno, en base a costos, la que se denomina \textit{Mapa Local}. Para probar las diferentes variantes del sistema se graban 4 diferentes bases de datos, correspondientes a mediciones realizadas por el vehículo mientras era conducido manualmente. Se diseñan medidas de desempeño para comparar el rendimiento de las variantes. Estas intentan reflejar la cantidad de eventos fatales (choques), eventos indeseados (paradas frente a detecciones falsas de obstáculos) y conducción normal, que el vehículo hubiera encontrado si fuese conducido por el sistema. Estas características se calculan para diferentes velocidades de conducción, por lo que para cada variante probada se tienen 4 curvas que caracterizan su desempeño. Al comparar los métodos propuestos se logra concluir que la información visual enriquece el \textit{Mapa Local} y logra un mejor desempeño, siempre y cuando se logre una fusión con bajos errores, en caso contrario esta información puede producir bajas de rendimiento. En cuanto a los métodos de detección de obstáculos, el método de diferencias de altura obtuvo una ligera ventaja en el desempeño, pero esta es muy poco significativa para seleccionar uno por sobre el otro.

Ingeniero Civil Electricista / La presente Memoria de Título se centra en el diseño de una estrategia de control difuso, tipo Mamdani, para evasión de obstáculos presentes en ruta de un Vehículo terrestre Guiado Autónomamente (AGV, por sus siglas en inglés), y la consiguiente verificación del enfoque propuesto para el caso en que la operación del vehículo se simula a través de un modelo dinámico en ambiente MATLAB®- Simulink (el cuál a su vez emula un automóvil Volkswagen® modelo Tiguan, año 2010). Este trabajo se enmarca dentro de uno de los proyectos interdisciplinarios del área de Automatización y Robótica del Centro Avanzado de Tecnología para Minería, perteneciente a la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile, que busca el desarrollo de un AGV capaz de operar en ambientes similares a los encontrados en faenas a rajo abierto de la minería. Con este fin, se estudia en detalle las variables dinámicas que definen el comportamiento de un móvil en el plano a través de un modelo tipo bicicleta , al cual se integran características propias del automóvil que se desea simular: retardos, zonas muertas y limitadores de pendientes propios de los actuadores del AGV. La incorporación de los elementos mencionados al modelo creado permiten lograr resultados satisfactorios, generando rutas coherentes en su comportamiento y llegando a un error cuadrático medio entre la velocidad real del vehículo y la adquirida por el modelo en simulación no superior a un 4,6%. Para la implementación de la estrategia difusa de control de evasión de obstáculos se establece un controlador supervisor de ruta, que permite guiar al vehículo en caso de no detectarse un obstáculo. Dicho controlador es capaz de garantizar que el vehículo se mantenga en su carril; mostrando un error de seguimiento que no supera los 50 [cm] y caracterizado por una longitud de oscilación de aproximadamente 500 [m] en un periodo de 1 minuto, a una velocidad constante de 30 [Km/h]. Por otra parte, para efectos de la detección de un obstáculo en ruta de colisión, se implementa una estrategia que caracteriza el área frente del vehículo en tres zonas (central y laterales), para con ello determinar la ruta ideal a seguir, considerando al obstáculo como una función de probabilidad Gaussiana bivaluada, de medias y desviación estándar conocidas. Finalmente se presenta el diseño e implementación definitivos para el controlador propuesto, el cual es capaz de evadir obstáculos en ruta de colisión, manipulando el ángulo del volante y la velocidad del vehículo. Los resultados obtenidos al aplicar la lógica difusa de tipo Mamdani fueron satisfactorios, al permitir la evasión de obstáculos con una probabilidad mayor al 99,9%. Todo esto inmerso en un efectivo protocolo de seguridad que garantiza que el AGV no colisionará con un vehículo antecesor que frene intempestivamente o con obstáculos imposibles de evadir. Junto con lo anterior se minimiza la probabilidad de vuelco o derrape del vehículo a través de una disminución de la aceleración lateral gracias a una reducción planificada de su velocidad longitudinal.

Memoria para optar al título de Ingeniera Civil Eléctrica / La automatización de la maquinaria dentro de la minería es una tendencia que ha cobrado mayor importancia con el transcurso del tiempo, principalmente por el ambiente peligroso e impredecible en el que deben ser manejadas, lo que genera una serie de riesgos para los operadores manuales de los equipos. Lo anterior sumado a los potenciales beneficios económicos por aumento del factor de utilización, reducción del desgaste de los componentes y operación eficiente de la máquina, hacen del concepto de la minería autónoma una promesa interesante. El objetivo de este trabajo es crear un detector de anomalías para el proceso de carguío autónomo de maquinaria minera, en donde la anomalía se define como la necesidad de impactar más de una vez contra la pila de recolección para llenar el balde del cargador. Para esto se utilizaron los datos de operación obtenidos de un cargador LHD utilizado en la minera 'San Gerónimo'. Debido a la complejidad física de estos sistemas, se utilizará un modelo no paramétrico para la modelación del proceso, el cual corresponde a un modelo basado en similitud (SBM de sus siglas en inglés). Se creará una metodología para obtener un modelo que contengan las variables explicativas del proceso y con el que se pueda generar una rutina de detección que avise al operario en caso de que las señales medidas mientras carga sean similares a las caracterizadas en el modelo SBM como anomalía. La metodología propuesta en este trabajo fue probada con los datos obtenidos en la minera, con los cuales se obtuvo un error de un 7,5% en la detección de carguíos anómalos. También se probó la metodología con datos de carguío manual, en donde un operador manejaba en la mina el cargador de forma remota. En este caso los resultados no fueron tan positivos como en el caso autónomo, en donde se consiguió que el detector errara en promedio un 23,3% de las veces que fue probado. Como principales conclusiones, se verifica el uso de modelos no paramétricos para la caracterización de procesos multivariables, sin embargo la metodología desarrollada sólo es aplicable a la maquinaria estudiada. También se destaca la importancia de datos variados para la creación de los modelos, es decir, que contengan diferentes puntos de operación del proceso. En particular en el caso de los carguíos autónomos, existe una mayor complejidad para caracterizar el carguío, dado que se necesita recolectar los datos de muchos operarios para tener una matriz de entrada rica en información, no así en el caso autónomo donde el hecho de utilizar una secuencia programada reduce la cantidad de datos necesarios para la modelación.

Ingeniero Civil Electrico / Este trabajo se enmarca dentro de un proyecto de automatización de vehículos terrestres del Centro Avanzado de Tecnología para la Minería perteneciente a la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile. Este proyecto tiene por propósito construir un vehículo autónomo, capaz de operar en un ambiente similar al encontrado en mineras. El objetivo general de la presente Memoria de Título es el desarrollo de una estrategia de control para el seguimiento de trayectorias en un vehículo autónomo terrestre, todo lo anterior en ambiente de simulación Matlab Simulink. También es parte de este trabajo sentar las bases para la implementación de estas estrategias de control en un vehículo a escala real. Se tomará en cuenta, como referencia para el ajuste de las leyes de control, la utilización de un automóvil marca Volkswagen modelo Tiguan. El trabajo realizado se divide en tres etapas: investigación bibliográfica, análisis de opciones y diseño de leyes de control; implementación de controladores en simulador; y finalmente, sintonización, validación de estrategia y análisis resultados. En la primera etapa se presentan antecedentes y métodos encontrados en la literatura que suelen utilizarse para solucionar el problema de seguimiento de trayectoria. Luego, se escogen dos posibles métodos: el primero es un controlador diseñado a partir de la estrategia de control por modo deslizante (SMC por su sigla en inglés) y el segundo corresponde al utilizado anteriormente en un Volkswagen Touareg Stanley, desarrollado en la Universidad de Stanford). Durante esta etapa también se derivan las ecuaciones de la ley de control, de ambos métodos, para ser aplicadas al modelo del automóvil. La segunda etapa del trabajo consiste en implementar los controladores escogidos previamente. Los códigos son escritos en Matlab y se utiliza la plataforma Matlab Simulink para implementar el seguimiento de trayectoria. Además de los controladores, el sistema requiere de un planificador de trayectoria, el modelo del vehículo y controladores específicos de más bajo nivel; los últimos dos fueron implementados en Matlab Simulink en etapas anteriores del proyecto y se reproduce la salida del planificador para este trabajo. Por último, luego de tener una plataforma de simulación para ambas estrategias de control, se ejecutan variadas pruebas. En una primera instancia se realiza, a base de prueba y error, la sintonización de todos los parámetros de los controladores con el objetivo de minimizar el error cuadrático medio para una trayectoria predefinida. Luego, se procede a pruebas en distintos escenarios y para distintas trayectorias, las que incluyen cambios de velocidad y trayectorias con discontinuidades. Además se intenta cuantificar el comportamiento de los sistemas controlados a partir de la medición de características del error, tales como los tiempos de respuesta y estabilización. Finalmente, se escoge como el mejor controlador al propuesto por el grupo de Stanford y se sugiere para ser implementado en el Volkswagen Tiguan. Así mismo, se presenta un método para sintonizar el controlador en el automóvil sin necesidad de realizar prueba exhaustivas para todos los casos. Además, queda planteado como trabajo futuro la implementación del controlador en lenguaje C++ para ser incluido en el automóvil del AMTC.

Ingeniero Civil en Computación / Para investigación en el área de robótica autónoma, el Laboratorio RyCh (Robótica y Computación en Chile) del Departamento de Ciencias de la Computación de la Universidad de Chile dispone del robot PR2, que provee de una plataforma completa para implementación y testeo de algoritmos orientados a solucionar problemas de este ámbito. Una de las materias altamente estudiadas globalmente es el de la capacidad de manipulación de los robots en ambientes cotidianos, con mínima o nula intervención humana sobre las acciones del robot en el proceso. El presente trabajo de memoria aborda el problema de placing (posicionamiento) autónomo de objetos, para entregar así al robot PR2 una funcionalidad hasta ahora ausente y de alta utilidad. Para lograr este cometido, se llevó a cabo en una primera etapa un proceso de investigación sobre el tema y las herramientas a utilizar, para luego pasar a las etapas de diseño, implementación y testeo de una solución computacional que resuelva este problema. Específicamente, en las primeras etapas del trabajo, se investigó acerca de la constitución lógica y física del robot, sobre sus alcances y limitaciones y estándares para el trabajo con esta plataforma. Paralelamente, se trabajó sobre el robot a modo de corroboración de los conceptos aprendidos y se destinó una gran parte del tiempo a realizar indagaciones acerca de trabajos similares realizados sobre este y otros sistemas robóticos autónomos. A continuación se analizó a fondo el problema a resolver, pudiendo así identificar sus posibles aristas y acotar el trabajo realizable con los recursos disponibles, llegando a la definición exacta de lo que se busca desarrollar: Un algoritmo de posicionamiento de objetos desconocidos en superficies planas para el robot PR2. Se prosiguió con el diseño, implementación y testeo de los cinco módulos principales de la solución: Modelamiento del objeto, Cálculo de Pose Estable, Búsqueda de Superficie, Desplazamiento hacia Superficie y Posicionamiento cuyas subcomponentes funcionales formaron la estructura total del software, dando origen a mecanismos de control motriz del robot y a algoritmos específicos para escaneo tridimensional de objetos en una tenaza del robot, detección de superficie de apoyo estable óptima para objetos de diversas geometrías, búsqueda autónoma de una superficie adecuadas para posicionamiento basada en segmentación y traducción de pose estable del objeto a posiciones de la tenaza que lo sostiene, entre otros. Se creó también un módulo preliminar: Preparación del Robot, para llevar al PR2 al estado inicial de posicionamiento de objeto. El desarrollo de estas componentes se realizó de forma independiente, testeando y ajustando parámetros de cada algoritmo. La unificación de todas estas partes dio origen finalmente al programa completo de placing , que resultó en el posicionamiento exitoso de objetos de diversa complejidad geométrica. Los casos fallidos se deben casi exclusivamente a la mala elección del espacio en la superficie utilizada. Se ofrece al final del documento detalles y análisis sobre su aplicación en diversos casos de estudio, mostrando sus fortalezas en la estimación de estabilidad, y debilidades en elección de superficies de posicionamiento. Mejoras al programa son propuestas luego en la sección Trabajo Futuro. El trabajo permitió entender mejor el modo de desarrollo actual para la robótica y en este proceso sentó las bases para la entrega de un sistema funcional.