Vivimos en una realidad en la que para hacer turismo debemos movernos a algún lugar. Algunas personas dejan de hacer turismo por temor a equivocarse en el destino elegido, por salud o por limitaciones físicas. Así también, ahora que atravesamos por una pandemia que ha obligado a los gobiernos a cerrar fronteras, vuelos y destinos turísticos, entonces, ¿Cómo podemos hacer turismo frente a todas estas limitaciones? Debido a esta problemática, presentamos una plataforma que utiliza tecnología de realidad virtual para conectar guías de turismo profesional con personas que deseen disfrutar la experiencia de hacer un tipo de turismo diferente, el virtual. Nuestra propuesta de negocio ofrece acceso a un guía de turismo profesional quien transmitirá el recorrido turístico hacia una plataforma a la que personas podrán conectarse mediante lentes de realidad virtual que atraparán sus sentidos de audición y visión logrando la sensación de estar presencialmente en el destino turístico. Este tipo de turismo no existe como modelo de negocio en el mercado local siendo una idea totalmente innovadora. Centramos nuestra propuesta de valor en un modelo de tipo Peer-To-Peer entre guías profesionales y turistas alcanzando una experiencia muy cercana a la realidad gracias al uso de tecnología. Gracias a un sondeo realizado en las principales calles de Lima hemos encontrado que un 84% de los encuestados estarían dispuestos a consumir un servicio de turismo virtual. Este modelo de negocio resulta rentable gracias a los márgenes de ganancias obtenidos del volumen de turistas virtuales que se podrán conectar a una sesión atendida por un único guía profesional. Financieramente, se alcanza un VAN de S/ 770.568,37 y un TIR de 40.46%, con recuperación al segundo año de operación, evidenciando un alto potencial en su implementación. / We live in a reality in which to do tourism we must move somewhere. However, some people stop touring for fear of making a mistake in their chosen destination, due to health or physical limitations. Furthermore, now that we are going through a pandemic that has forced governments to close borders, flights and tourist destinations, then how can we do tourism and cope with all these limitations? Due to this problem, we present a platform that uses virtual reality technology in order to connect professional tourist guides with people who want to enjoy the experience of doing a different type of tourism, the virtual. Our business proposal offers access to a professional tour guide who will transmit the tourist route to a platform in order to people can connect through virtual reality glasses. This will engage their senses of hearing and vision, achieving the feeling of being in person at the tourist destination. This type of tourism does not exist as a business model in the local market, being a completely innovative idea. We focus our value proposition on a Peer-To-Peer type model between professional guides and tourists, achieving an experience very close to reality thanks to the use of technology. Thanks to a survey carried out in the main streets of Lima, we have found that 84% of those surveyed would be willing to consume a virtual tourism service. This business model is economical thanks to the profit margins obtained from the volume of virtual tourists who will be able to connect to a session attended by a single professional guide. Financially, a VAN of S / 770,568.37 and TIR of 40.46% are reached, with recovery in the second operation year. This evidence of high potential in its implementation. / Trabajo de investigación

La presente tesis tiene como propósito mejorar el rendimiento académico en el tema del cuerpo humano y sus sistemas del curso de ciencia y ambiente en los estudiantes de cuarto de primaria del colegio “Sagrado Ignacio de Loyola” planteando un escenario de aprendizaje nuevo mediante un sistema informático de enseñanza interactiva basado en realidad aumentada. A raíz de ello se plantea la siguiente interrogante ¿de qué manera se podría mejorar el rendimiento académico en el tema del cuerpo humano y sus sistemas del curso de ciencia y ambiente en los estudiantes de 4° de primaria?. Se tiene como objetivo mejorar el rendimiento académico en el tema del cuerpo humano y sus sistemas del curso de ciencia y ambiente en los estudiantes de 4to grado de educación primaria, a través de la implementación de un sistema informático de enseñanza interactiva basado en realidad aumentada, ofreciendo al estudiante interactuar con la realidad aumentada a través de las imágenes. Con la implementación del sistema se mejoró el rendimiento académico en el tema del cuerpo humano y sus sistemas en los estudiantes, se mejoró la capacidad para problematizar situaciones en el estudiante logrando que cuestione lo observado y establezca relaciones, se mejoró la capacidad para generar y registrar datos en el estudiante a través de la observación, se mejoró la capacidad de análisis de información en el estudiante, se mejoró la capacidad para evaluar la información obtenida y comunicar los resultados en el estudiante logrando que evalúen y comuniquen sus conclusiones a través de esquemas, se mejoró la comprensión de conocimientos del estudiante mediante la observación logrando relacionar lo aprendido y aplicarlo.

La presente investigación surgió ante la necesidad que tienen los alumnos, ya que actualmente no cuentan con material didáctico a la mano para estudiar fuera de clase en el curso de anatomía de la escuela de medicina en la USAT, ello debido a que gran parte de los estudiantes de anatomía tienen dificultades al momento de estudiar los temas para sus evaluaciones, y además de la gran variedad de temas que estos estudian en un tiempo relativamente corto y la complejidad de estos. Es así que se buscó explorar las tecnologías que permitan que estos estudiantes tengan una herramienta más accesible, amigable, más comprensible y económica. Por esta razón y teniendo en cuenta que el 79.5% de los estudiantes cuentan con un celular en Sistema Operativo Android se propuso implementar el desarrollo de una aplicación móvil utilizando la tecnología de Realidad Aumentada que permita a los alumnos estudiar el sistema nervioso en su aplicación como si estuviese viendo en formal real el sistema nervioso en un cadáver. Para mejorar estas limitaciones que se tiene para el acceso de los materiales didácticos se plantea como objetivo principal Modificar positivamente las competencias académicas en los estudiantes en la unidad de anatomía de la escuela de medicina humana de una universidad particular, a través de una aplicación móvil basada en realidad aumentada. Y como objetivos específicos tenemos: Incrementar el porcentaje de estudiantes que logran identificar correctamente las estructuras del Sistema Nervioso Central – Encéfalo, Acrecentar el porcentaje de estudiantes que logran describir correctamente las estructuras del Sistema Nervioso Central – Encéfalo, Aumentar el porcentaje de estudiantes que logran explicar correctamente las estructuras del Sistema Nervioso Central – Encéfalo, Validar la aplicación móvil propuesta a través de un prototipo funcional que compruebe si la solución propuesta satisface los requerimientos planteados.

Teaching a robot how to behave so it becomes completely autonomous is not a simple task. When robotic systems become truly intelligent, interactions with them will feel natural and easy, but nothing could be further from truth. Make a robot understand its surroundings is a huge task that the computer vision field tries to address, and deep learning techniques are bringing us closer. But at the cost of the data. Synthetic data generation is the process of generating artificial data that is used to train machine learning models. This data is generated using computer algorithms and simulations, and is designed to resemble real-world data as closely as possible. The use of synthetic data has become increasingly popular in recent years, particularly in the field of deep learning, due to the shortage of high-quality annotated real-world data and the high cost of collecting it. For that reason, in this thesis we are addressing the task of facilitating the generation of synthetic data with the creation of a framework which leverages advances in modern rendering engines. In this context, the generated synthetic data can be used to train models for tasks such as 6D object pose estimation or grasp estimation. 6D object pose estimation refers to the problem of determining the position and orientation of an object in 3D space, while grasp estimation involves predicting the position and orientation of a robotic hand or gripper that can be used to pick up and manipulate the object. These are important tasks in robotics and computer vision, as they enable robots to perform complex manipulation and grasping tasks. In this work we propose a way of extracting grasping information from hand-object interactions in virtual reality, so that synthetic data can also boost research in that area. Finally, we use this synthetically generated data to test the proposal of applying 6D object pose estimation architectures to grasping region estimation. This idea is based on both problems sharing several underlying concepts such as object detection and orientation. / Enseñar a un robot a ser completamente autónomo no es tarea fácil. Cuando los sistemas robóticos sean realmente inteligentes, las interacciones con ellos parecerán naturales y fáciles, pero nada más lejos de la realidad. Hacer que un robot comprenda y asimile su entorno es una difícil cruzada que el campo de la visión por ordenador intenta abordar, y las técnicas de aprendizaje profundo nos están acercando al objetivo. Pero el precio son los datos. La generación de datos sintéticos es el proceso de generar datos artificiales que se utilizan para entrenar modelos de aprendizaje automático. Estos datos se generan mediante algoritmos informáticos y simulaciones, y están diseñados para parecerse lo más posible a los datos del mundo real. El uso de datos sintéticos se ha vuelto cada vez más popular en los últimos años, especialmente en el campo del aprendizaje profundo, debido a la escasez de datos reales anotados de alta calidad y al alto coste de su recopilación. Por ello, en esta tesis abordamos la tarea de facilitar la generación de datos sintéticos con la creación de una herramienta que aprovecha los avances de los motores modernos de renderizado. En este contexto, los datos sintéticos generados pueden utilizarse para entrenar modelos para tareas como la estimación de la pose 6D de objetos o la estimación de agarres. La estimación de la pose 6D de objetos se refiere al problema de determinar la posición y orientación de un objeto en el espacio 3D, mientras que la estimación del agarre implica predecir la posición y orientación de una mano robótica o pinza que pueda utilizarse para coger y manipular el objeto. Se trata de tareas importantes en robótica y visión por computador, ya que permiten a los robots realizar tareas complejas de manipulación y agarre. En este trabajo proponemos una forma de extraer información de agarres a partir de interacciones mano-objeto en realidad virtual, de modo que los datos sintéticos también puedan impulsar la investigación en esa área. Por último, utilizamos estos datos generados sintéticamente para poner a prueba la propuesta de aplicar arquitecturas de estimación de pose 6D de objetos a la estimación de regiones de agarre. Esta propuesta se basa en que ambos problemas comparten varios conceptos subyacentes, como la detección y orientación de objetos. / This thesis has been funded by the Spanish Ministry of Education [FPU17/00166]

El Perú es un país con una gran riqueza en su patrimonio natural y cultural, pero que lastimosamente no es explotado al máximo por temas administrativos. Su debilidad en cuanto a precios competitivos, infraestructura portuaria y terrestre, seguridad, infraestructura para el transporte aéreo, sostenibilidad ambiental e infraestructura del servicio turístico lo alejan de la atención de una mayor cantidad de turistas en el ámbito internacional. Así mismo, el patrimonio cultural posee limitaciones propias como acceso restringido a lugares de geografía peligrosa o por restauración del patrimonio; complejos arqueológicos que no se encuentran de manera íntegra por su deterioro debido al paso del tiempo; y finalmente la visita turística puede acelerar el deterioro de los complejos arqueológicos. La riqueza cultural que posee el Perú lo nutre de una historia que el peruano tiene como deber difundir. Primero debe ser transmitida a sus ciudadanos para mejorar la identidad nacional y segundo, se debe transmitir a la comunidad internacional con el fin de reafirmar la cultura peruana en el mundo. Por otro lado, en el Perú se realiza proyectos de investigación en aras del cuidado del patrimonio cultural por diferentes grupos de investigación a nivel nacional. Estos proyectos de investigación poseen sus propias vías de difusión como revistas y conferencias, cuyo público objetivo son investigadores en todo el mundo. Pero, siendo el cuidado del patrimonio una importante tarea, la comunidad científica debe procurar que la información sea transmitida también a personas ajenas al mundo científico. En la actualidad, la realidad virtual permite tener una primera impresión del patrimonio sin necesidad de hacer largos viajes convirtiéndose en una poderosa herramienta de marketing. Además, permite la entrada a lugares inaccesibles en el turismo convencional, la visualización de lugares turísticos restaurados y por último la capacidad de interactuar con el patrimonio sin el peligro de su deterioro o destrucción. Por otro lado, la realidad virtual es capaz de mejorar los métodos de aprendizaje gracias a la interacción de las personas dentro del entorno virtual con lo que observan. Esta mejora es beneficiosa en la difusión de la historia del patrimonio cultural y en la difusión de información de los proyectos de investigación realizados en el patrimonio. Finalmente, gracias al potencial de la realidad virtual para brindar servicios turísticos, este trabajo de investigación diseña e implementa un tour virtual con el fin de mejorar el aspecto turístico y educativo que posee todo patrimonio cultural. Así mismo, busca difundir proyectos de investigación realizados en aras del cuidado del patrimonio.

La tesis doctoral que se presenta se estructura en dos bloques: un primer bloque, denominado “Revisión teórica” y formado por tres capítulos, en el que describen los fundamentos teóricos de la investigación; un segundo bloque, denominado “Estudio empírico” y compuesto por tres capítulos en los que se presenta la parte experimental de la investigación y, finalmente; se incluye un resumen de la tesis en lengua inglesa y se aportan las referencias bibliográficas y legislativas de los trabajos citados en el estudio. De acuerdo con esto, se considera importante describir brevemente las partes nucleares de la estructura de esta investigación dada su relevancia. Por un lado, una primera parte bajo el título de “Revisión teórica”, donde se lleva a cabo la delimitación conceptual de la temática de estudio, así como la revisión del estado del arte. Dentro del primer bloque, en el capítulo uno se realiza una aproximación conceptual al Trastorno del Espectro Autista (TEA), la caracterización y atención de este trastorno y el tipo de aprendizaje de este alumnado. Para ello, en primer lugar, se realiza una revisión a cerca del término del Trastorno del Espectro Autista desde el siglo XIX hasta la actualidad. A continuación, en este capítulo, se detalla una explicación de las hipótesis explicativas del TEA. Finalmente, se analiza la prevalencia de este trastorno a nivel mundial y nacional, así como se analizan las características del TEA las cuales deben tenerse en cuenta en la planificación y puesta en marcha de su proceso de enseñanza-aprendizaje. Por su parte, en el capítulo dos se presenta una revisión teórica de los modelos educativos abordados a lo largo de la historia desde el modelo del déficit hasta el modelo de la educación inclusiva. A continuación, se aborda el desarrollo normativo de la Educación Especial hasta la actualidad en España, que ha supuesto multitud de adaptaciones del proceso educativo para dar respuesta a las necesidades del alumnado, tanto sociales como de aprendizaje. Seguidamente, se enfatiza en la legislación en materia de inclusión educativa vigente en la Comunidad Valenciana. Por último, se hace referencia a la atención educativa del alumnado con TEA y a los diferentes principios para una adecuada intervención educativa con este colectivo. En último lugar, el capítulo tres profundiza sobre la Realidad Aumentada (RA) como herramienta educativa para el alumnado con TEA, realizando una categorización de las Tecnologías de la Información y Comunicación en el marco de la educación inclusiva, en particular de la RA como entidad propia, reflexionando sobre la idoneidad de la utilización de las tecnologías como medio educativo para el alumnado con TEA y realizando un estudio exhaustivo de intervenciones educativas que utilizan la RA para el aprendizaje de la comunicación y de las habilidades sociales de los estudiantes con TEA. Por otro lado, en la segunda parte de este trabajo se recoge el estudio empírico de la tesis, que se compone, como se ha mencionado previamente, de tres capítulos. En el capítulo cuatro se formulan los objetivos y preguntas de investigación, tomando como referencia la revisión teórica realizada y, se desarrolla el enfoque y diseño de la investigación. A continuación, se indica el contexto y la muestra de participantes en el estudio, la definición de las variables, el instrumento utilizado en la investigación y el proceso de planificación e implementación para la recogida de datos, el diseño y el análisis estadístico escogido. Del mismo modo, en un quinto capítulo se presentan los resultados del estudio de campo de los tres años que ha durado esta investigación, siendo interpretados según el sistema de análisis descrito en el capítulo previo, en coherencia con los objetivos y preguntas de investigación definidos por la investigación. Así pues, el capítulo comienza exponiendo los resultados en relación con la competencia en el área de la comunicación social del alumnado con TEA del grupo control y del grupo experimental, según los resultados del pretest y del post test. De esta manera, se incluye la descripción de la evolución del alumnado con TEA entre el inicio y el final de la intervención y las observaciones del cuaderno de campo del alumnado. A continuación, se muestran los resultados en relación con el área de la comunicación social del alumnado con TEA por grupos y entre grupos, en los que se incluye los estadísticos descriptivos del grupo control y del grupo experimental y, de igual forma se exponen las diferencias significativas en el área de comunicación social entre el grupo control y el grupo experimental antes y después de desarrollar la intervención. Posteriormente, se enuncian los resultados en relación con la evaluación de las posibles diferencias en la mejora del área de la comunicación social entre el alumnado con TEA tras la utilización de la Realidad Aumentada en las tres dimensiones: comunicación receptiva, comunicación expresiva y habilidades sociales. Finalmente, se detallan los resultados en base a las posibles diferencias en la competencia en el área de comunicación social del alumnado con TEA a través de la Realidad Aumentada, en función del tipo de comunicación, del nivel de severidad del TEA, de la edad, del centro educativo y del nivel de competencia curricular. En el sexto capítulo, se presentan las discusiones y conclusiones, así como las limitaciones encontradas, las futuras líneas de trabajo y las publicaciones. Por un lado, el primer apartado referente a las discusiones se estructura en función de las trece preguntas de investigación a las que se trata de dar respuesta en la presente tesis doctoral. Seguidamente, se reflejan las conclusiones de la investigación, las limitaciones encontradas y las nuevas vías de investigación que abre el presente estudio. De igual forma, se incluye un apartado con las diferentes publicaciones que se han realizado a lo largo de los años de escritura de la tesis doctoral relacionadas con la temática de estudio. Para finalizar, en el séptimo capítulo, se incorpora un resumen de la tesis en lengua inglesa y, por último, se incluyen las referencias bibliográficas y legislativas de los trabajos citados en el estudio.

El equilibrio se define como el estado en el cual el centro de gravedad (CDG) del cuerpo se encuentra dentro de los límites de estabilidad. La gestión del equilibrio es un claro ejemplo del control motor humano, donde la información sensorial es procesada por el sistema nervioso central para generar la actividad muscular adecuada para producir los mecanismos de anticipación y/o compensación que preserven este estado. El equilibrio tiene una gran implicación en las actividades de la vida diaria, por lo que es fundamental para la independencia de los pacientes. Se define como daño cerebral adquirido (DCA) a toda aquella lesión que afecte a un cerebro sano hasta el momento del daño. El DCA es una de las patologías de mayor incidencia y prevalencia, siendo los ictus y los traumatismos craneoencefálicos una de las causas de mortalidad e incapacidad más elevadas de los países desarrollados. Las consecuencias de un DCA son muy heterogéneas tanto en intensidad como en naturaleza, por lo que cada paciente representa un único ejemplo de la patología. Desde el punto de vista motor, la lesión puede dañar las estructuras involucradas tanto en la transmisión como el procesamiento de la información impidiendo que se generen las eferencias adecuadas que controlen las respuestas motoras. Consecuencias como la hemiparesis (debilidad en un lado del cuerpo) son muy frecuentes y tienen un efecto devastador en el equilibrio de los pacientes. Estudios recientes han demostrado que lejos de tener un carácter estático, el cerebro está en constante cambio. Los mecanismos de plasticidad cerebral posibilitan que las neuronas vecinas a una zona dañada tras un DCA puedan adquirir parte de la función que éstas tenían. Las estrategias de neurorrehabilitación actuales pretenden desde un punto de vista holístico, aprovechar los mecanismos de plasticidad cerebral y aprendizaje motor humano para recuperar o compensar las funciones perdidas. Uno de los primeros objetivos desde el punto de vista fisioterapéutico es la recuperación jerárquica del equilibrio y el control postural. La realidad virtual (RV) se define como la sustitución de estímulos reales en los canales sensoriales por estímulos sintéticos. De esta manera es posible sumergir a los usuarios en entornos virtuales que proporcionen experiencias similares a las reales pero modificadas con un determinado objetivo. Existe un creciente número de estudios que reportan los beneficios derivados del uso de RV en rehabilitación, lo cual se conoce como rehabilitación virtual (RHBV). La RHBV ha demostrado proporcionar beneficios frente a las terapias convencionales, permitiendo inducir una reorganización cortical que maximice la mejoría locomotora. Las técnicas de valoración del equilibrio permiten cuantificar el estado de los pacientes que han sufrido un DCA. Las escalas clínicas tradicionales proporcionan información funcional de dicha capacidad. Los estudios posturográficos mediante plataformas de fuerzas intentar cuantificar las respuestas del CDG en determinadas condiciones. La hipótesis de este trabajo es: por una parte, que es posible proporcionar mejorías clínicas significativas a pacientes con DCA frente a terapias convencionales mediante el uso de RV; por otra parte, que es posible cuantificar el equilibrio de dichos pacientes mediante técnicas de análisis de señal aplicadas al CDG; y de manera transversal, que los sistemas de interacción de bajo coste que se utilizarán en las verificaciones de estas hipótesis tienen un funcionamiento comparable a los dispositivos tradicionales. / Llorens Rodríguez, R. (2014). Intervenciones basadas en realidad virtual para el entrenamiento de las estrategias de equilibrio en sujetos crónicos con daño cerebral adquirido [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/43772 / Premios Extraordinarios de tesis doctorales

Tesis por compendio / [EN] Image segmentation is, along with multimodal and monomodal registration, the operation with the greatest applicability in medical image processing. There are many operations and filters, as much as applications and cases, where the segmentation of an organic tissue is the first step. The case of liver segmentation in radiological images is, after the brain, that on which the highest number of scientific publications can be found. This is due, on the one hand, to the need to continue innovating in existing algorithms and, on the other hand, to the applicability in many situations related to diagnosis, treatment and monitoring of liver diseases but also for clinical planning. In the case of magnetic resonance imaging (MRI), only in recent years some solutions have achieved good results in terms of accuracy and robustness in the segmentation of the liver. However these algorithms are generally not user-friendly. In the case of computed tomography (CT) scans more methodologies and solutions have been developed but it is difficult to find a good trade-off between accuracy and practical clinical use. To improve the state-of-the-art in both cases (MRI and CT), a common methodology to design and develop two liver segmentation algorithms in those imaging modalities has been proposed in this thesis. The second step has been the validation of both algorithms. In the case of CT images, there exist public databases with images segmented manually by experts that the scientific community uses as a common link for the validation and comparison of their algorithms. The validation is done by obtaining certain coefficients of similarity between the manual and the automatic segmentation. This way of validating the accuracy of the algorithm has been followed in this thesis, except in the case of magnetic resonance imaging because, at present, there are no databases publicly available. In this case, there aren't public or accessible images. Accordingly, a private database has been created where several expert radiologists have manually segmented different studies of patients that have been used as a reference. This database is composed by 17 studies (with more than 1,500 images), so the validation of this method in MRI is one of the more extensive currently published. In the validation stage, an accuracy above 90% in the Jaccard and Dice coefficients has been achieved. The vast majority of the compared authors achieves similar values. However, in general, the algorithms proposed in this thesis are more user-friendly for clinical environments because the computational cost is lower, the clinical interaction is non-existent and it is not necessary an initiation in the case of the magnetic resonance algorithm and a small initiation (it is only necessary to introduce a manual seed) for the computed tomography algorithm. In this thesis, a third hypothesis that makes use of the results of liver segmentation in MRI combined to augmented reality algorithms has also been developed. Specifically, a real and innocuous study, non-invasive for clinician and patient has been designed and validated through it has been shown that the use of this technology creates benefits in terms of greater accuracy and less variability versus the non-use in a particular case of laparoscopic surgery. / [ES] La segmentación de imágenes es, junto al registro multimodal y monomodal, la operación con mayor aplicabilidad en tratamiento digital de imagen médica. Son multitud las operaciones y filtros, así como las aplicaciones y casuística, que derivan de una segmentación de un tejido orgánico. El caso de segmentación del hígado en imágenes radiológicas es, después del cerebro, la que mayor número de publicaciones científicas podemos encontrar. Esto es debido por un lado a la necesidad de seguir innovando en los algoritmos ya existentes y por otro a la gran aplicabilidad que tiene en muchas situaciones relacionadas con el diagnóstico, tratamiento y seguimiento de patologías hepáticas pero también para la planificación clínica de las mismas. En el caso de imágenes de resonancia magnética, sólo en los últimos años han aparecido soluciones que consiguen buenos resultados en cuanto a precisión y robustez en la segmentación del hígado. Sin embargo dichos algoritmos, por lo general son poco utilizables en el ambiente clínico. En el caso de imágenes de tomografía computarizada encontramos mucha más variedad de metodologías y soluciones propuestas pero es difícil encontrar un equilibrio entre precisión y uso práctico clínico. Es por ello que para mejorar el estado del arte en ambos casos (imágenes de resonancia magnética y tomografía computarizada) en esta tesis se ha planteado una metodología común a la hora de diseñar y desarrollar sendos algoritmos de segmentación del hígado en las citadas modalidades de imágenes anatómicas. El segundo paso ha sido la validación de ambos algoritmos. En el caso de imágenes de tomografía computarizada existen bases de datos públicas con imágenes segmentadas manualmente por expertos y que la comunidad científica suele utilizar como nexo común a la hora de validar y posteriormente comparar sus algoritmos. La validación se hace mediante la obtención de determinados coeficientes de similitud entre la imagen segmentada manualmente por los expertos y las que nos proporciona el algoritmo. Esta forma de validar la precisión del algoritmo ha sido la seguida en esta tesis, con la salvedad que en el caso de imágenes de resonancia magnética no existen bases de datos de acceso público. Por ello, y para este caso, lo que se ha hecho es la creación previa de una base de datos propia donde diferentes expertos radiólogos han segmentado manualmente diferentes estudios de pacientes con el fin de que puedan servir como referencia y se pueda seguir la misma metodología que en el caso anterior. Dicha base de datos ha hecho posible que la validación se haga en 17 estudios (con más de 1.500 imágenes), lo que convierte la validación de este método de segmentación del hígado en imágenes de resonancia magnética en una de las más extensas publicadas hasta la fecha. La validación y posterior comparación han dejado patente una precisión superior al 90% reflejado en el coeficiente de Jaccard y Dice, muy en consonancia con valores publicados por la inmensa mayoría de autores que se han podido comparar. Sin embargo, y en general, los algoritmos planteados en esta tesis han obtenido unos criterios de uso mucho mayores, ya que en general presentan menores costes de computación, una interacción clínica casi nula y una iniciación nula en el caso del algoritmo de resonancia magnética y casi nula en el caso de algoritmos de tomografía computarizada. En esta tesis, también se ha abordado un tercer punto que hace uso de los resultados obtenidos en la segmentación del hígado en imágenes de resonancia magnética. Para ello, y haciendo uso de algoritmos de realidad aumentada, se ha diseñado y validado un estudio real inocuo y no invasivo para el clínico y para el paciente donde se ha demostrado que la utilización de esta tecnología reporta mayores beneficios en cuanto a mayor precisión y menor variabilidad frente a su no uso en un caso concreto de ciru / [CA] La segmentació d'imatges és, al costat del registre multimodal i monomodal, l'operació amb major aplicabilitat en tractament digital d'imatge mèdica. Són multitud les operacions i filtres, així com les aplicacions i casuística, que comencen en la segmentació d'un teixit orgànic. El cas de segmentació del fetge en imatges radiològiques és, després del cervell, la que major nombre de publicacions científiques podem trobar. Això és degut per una banda a la necessitat de seguir innovant en els algoritmes ja existents i per un altre a la gran aplicabilitat que té en moltes situacions relacionades amb el diagnòstic, tractament i seguiment de patologies hepàtiques però també per a la planificació clínica de les mateixes. En el cas d'imatges de ressonància magnètica, només en els últims anys han aparegut solucions que aconsegueixen bons resultats quant a precisió i robustesa en la segmentació del fetge. No obstant això aquests algoritmes, en general són poc utilitzables en l'ambient clínic. En el cas d'imatges de tomografia computeritzada trobem molta més varietat de metodologies i solucions proposades però és difícil trobar un equilibri entre precisió i ús pràctic clínic. És per això que per millorar l'estat de l'art en els dos casos (imatges de ressonància magnètica i tomografia computeritzada) en aquesta tesi s'ha plantejat una metodologia comuna a l'hora de dissenyar i desenvolupar dos algoritmes de segmentació del fetge en les esmentades modalitats d'imatges anatòmiques. El segon pas ha estat la validació de tots dos algoritmes. En el cas d'imatges de tomografia computeritzada hi ha bases de dades públiques amb imatges segmentades manualment per experts i que la comunitat científica sol utilitzar com a nexe comú a l'hora de validar i posteriorment comparar els seus algoritmes. La validació es fa mitjançant l'obtenció de determinats coeficients de similitud entre la imatge segmentada manualment pels experts i les que ens proporciona l'algoritme. Aquesta forma de validar la precisió de l'algoritme ha estat la seguida en aquesta tesi, amb l'excepció que en el cas d'imatges de ressonància magnètica no hi ha bases de dades d'accés públic. Per això, i per a aquest cas, el que s'ha fet és la creació prèvia d'una base de dades pròpia on diferents experts radiòlegs han segmentat manualment diferents estudis de pacients amb la finalitat que puguen servir com a referència i es puga seguir la mateixa metodologia que en el cas anterior. Aquesta base de dades ha fet possible que la validació es faja en 17 estudis (amb més de 1.500 imatges), cosa que converteix la validació d'aquest mètode de segmentació del fetge en imatges de ressonància magnètica en una de les més extenses publicades fins a la data. La validació i posterior comparació han deixat patent una precisió superior al 90 \% reflectit en el coeficient de \ textit {Jaccard} i \ textit {Dice}, molt d'acord amb valors publicats per la immensa majoria d'autors en que s'ha pogut comparar. No obstant això, i en general, els algoritmes plantejats en aquesta tesi han obtingut uns criteris d'ús molt més grans, ja que en general presenten menors costos de computació, una interacció clínica quasi nul·la i una iniciació nul·la en el cas de l'algoritme de ressonància magnètica i quasi nul·la en el cas d'algoritmes de tomografia computeritzada. En aquesta tesi, també s'ha abordat un tercer punt que fa ús dels resultats obtinguts en la segmentació del fetge en imatges de ressonància magnètica. Per a això, i fent ús d'algoritmes de realitat augmentada, s'ha dissenyat i validat un estudi real innocu i no invasiu per al clínic i per al pacient on s'ha demostrat que la utilització d'aquesta tecnologia reporta més beneficis pel que fa a major precisió i menor variabilitat enfront del seu no ús en un cas concret de cirurgia amb laparoscòpia. / López Mir, F. (2015). Advanced techniques in medical image segmentation of the liver [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/59428 / Premios Extraordinarios de tesis doctorales / Compendio

Tesis por compendio / [ES] La dependencia del entorno lleva a adaptar el espacio a las necesidades. En este sentido, desde que la arquitectura apareciese se han producido sucesivos actos de ordenación del espacio. El resultado es el espacio construido actual. De forma que, al igual que el entorno natural, la arquitectura también tiene importantes efectos en el ser humano. Estos efectos se han abordado a través de diferentes esfuerzos teóricos y prácticos, recibiendo más atención aquellas cuestiones más susceptibles de ser objetivadas. Así, existe un amplio bagaje sobre variados aspectos constructivos que han cristalizado en estándares y normas técnicas. Sin embargo, no son los únicos efectos. También son críticas las cuestiones relacionadas con los efectos sobre el procesamiento y valoración de la información (cognición), y las consecuentes reacciones adaptativas (emoción). Que haya sido sistemáticamente más difícil de estudiar, ha dado lugar a un menor recorrido al respecto. La consciencia sobre esta necesidad, no obstante, no es algo nuevo. La idea de que la dimensión cognitivo-emocional también pueda y deba ser apoyada desde el diseño arquitectónico ha sido foco de reflexiones e investigaciones. Entre ellas, desde: la geometría, la fenomenología del espacio, la geografía de la experiencia, la filosofía, y la psicología; cada una con sus metodologías, de carácter cuantitativo o cualitativo. De alguna forma, estas aproximaciones "tradicionales" se han ido encadenando y combinando para resolver algunos de sus condicionantes específicos. Dilatadamente desarrolladas, ofrecen un cuerpo experimentado para estudiar la dimensión cognitivo-emocional de la arquitectura. Sin embargo, las aproximaciones tradicionales suelen contar con limitaciones derivadas fundamentalmente de dos asuntos: 1) los estímulos presentados; y 2) las evaluaciones empleadas. Por un lado, los estímulos habitualmente empleados son fotografías y vídeos; formatos que carecen de interactividad. Este empobrecimiento de la experiencia puede ser crítico; al diferir la simulación ambiental de la realidad, los resultados también podrían estar distorsionados. Por otro lado, las evaluaciones usualmente se basan en el auto-reporte; sistemas de evaluación que son propensos al sesgo, ya que sólo registran aspectos conscientes de la respuesta humana. Así, la dimensión cognitivo-emocional de la arquitectura requiere ser abarcada desde diferentes perspectivas. La interrelación entre metodologías, especialmente entre las cuantitativas y las cualitativas, puede suponer un avance significativo. De manera más reciente, han surgido nuevas herramientas para aproximarse a la dimensión cognitivo-emocional de la arquitectura. Estas, hasta cierto punto, superan las limitaciones descritas. Lo hacen a través de la incorporación de: 1) estímulos más similares a los espacios reales representados; y 2) evaluaciones más objetivas de la respuesta humana. Así, por un lado, en la actualidad existen formatos para la representación de entornos de manera realista. Por otro lado, la neurociencia y sus tecnologías aplicadas permiten registrar e interpretar las reacciones neurológicas. Sin embargo, sus potenciales no han sido suficientemente explorados en este ámbito de estudio. El objetivo de la presente Tesis Doctoral es contribuir en la investigación y diseño de la dimensión cognitivo-emocional de la arquitectura, a nivel teórico y práctico. A nivel teórico implicó una revisión bibliográfica, contextualizada y crítica, sobre el estudio cognitivo-emocional de la arquitectura desde una perspectiva amplia, considerando el conjunto de aproximaciones: las tradicionales (o base) y las nuevas. Asimismo, también se abordaron ambas aproximaciones a nivel práctico. En cuanto a las tradicionales, la finalidad fue explorar los beneficios de combinar las metodologías cuantitativas y cualitativas más usualmente empleadas. En cuanto a las nuevas, la finalidad fue validar el uso de los actuales sistemas de simulación ambiental y examinar su uso combinado con los sistemas de registro neurofisiológico. / [CA] La dependència de l'entorn porta a adaptar l'espai a les necessitats. En aquest sentit, des que l'arquitectura apareguera s'han produït successius actes d'ordenació de l'espai. El resultat és l'espai construït actual. De manera que, igual que l'entorn natural, l'arquitectura també té importants efectes en l'ésser humà. Aquests efectes s'han abordat a través de diferents esforços teòrics i pràctics, rebent més atenció aquelles qüestions més susceptibles de ser objectivades. Així, existeix un ampli bagatge sobre diversos aspectes constructius que han cristal·litzat en estàndards i normes tècniques. No obstant això, no són els únics efectes que té i deu resoldre l'arquitectura. També són crítiques les qüestions relacionades amb els efectes sobre el processament i valoració de la informació (cognició), i les conseqüents reaccions adaptatives (emoció). Que haja sigut sistemàticament més difícil d'estudiar, ha donat lloc a un menor recorregut sobre aquest tema. La consciència sobre aquesta necessitat, no obstant, no és ninguna novetat. La idea que la dimensió cognitiu-emocional també puga i dega ser secundada des del disseny arquitectònic ha sigut focus de reflexions i investigacions. Entre elles, desde de: la geometria, la fenomenologia de l'espai, la geografia de l'experiència, la filosofia i la psicologia; cadascuna amb les seues metodologies, de caràcter quantitatiu o qualitatiu. D'alguna forma, aquestes aproximacions "tradicionals" o "base" s'han anat encadenant i combinant per a resoldre alguns dels seus condicionants específics. Dilatadament desenvolupades, ofereixen un cos experimentat per a estudiar la dimensió cognitiu-emocional de l'arquitectura. No obstant això, les aproximacions tradicionals solen comptar amb limitacions derivades -fonamentalment- de dos assumptes: 1) els estímuls presentats; i 2) les avaluacions emprades. D'una banda, els estímuls habitualment emprats són fotografies i vídeos; formats que manquen d'interactivitat. Aquest empobriment de l'experiència pot ser crític, ja que si la simulació ambiental difereix de la realitat, els resultats també podrien estar distorsionats. D'altra banda, les avaluacions usualment es basen en l'auto-report; sistemes d'avaluació que són propensos al biaix, ja que només registren aspectes conscients de la resposta humana. La dimensió cognitiu-emocional de l'arquitectura requereix ser abordada des de diferents perspectives. Així, la interrelació entre metodologies, especialment entre les quantitatives i les qualitatives, pot suposar un avanç significatiu. D'una manera més recent, han sorgit noves eines per a aproximar-se a la dimensió cognitiu-emocional de l'arquitectura. Aquestes, fins a un cert punt, superen les limitacions descrites. Ho fan a través de la incorporació de: 1) estímuls més similars als espais reals representats; i 2) avaluacions més objectives de la resposta humana. Així, d'una banda, en l'actualitat existeixen formats per a la representació d'entorns de manera realista. D'altra banda, la neurociència i les seues tecnologies aplicades permeten registrar i interpretar les reaccions neurològiques. No obstant això, els seus potencials no han sigut prou explorats en aquest àmbit d'estudi. L’objectiu de la present Tesi Doctoral és contribuir en la investigació i disseny de la dimensió cognitiu-emocional de l’arquitectura, a nivell teòric i pràctic. A nivell teòric va implicar una revisió bibliogràfica, contextualitzada i crítica, sobre l’estudi cognitiu-emocional de l’arquitectura des d’una perspectiva àmplia, considerant el conjunt d’aproximacions: les tradicionals (o base) i les noves. Així mateix, també es van abordar ambdues aproximacions a nivell pràctic. Quant a les tradicionals, la finalitat va ser explorar els beneficis de combinar les metodologies quantitatives i qualitatives més usualment emprades. Quant a les noves, la finalitat va ser validar l’ús dels actuals sistemes de simulació ambiental i examinar el seu ús combinat amb els sistemes de registre neurofisiològic. / [EN] Dependence on the environment leads to the adaptation of space to needs. Since the advent of architecture, successive space management activities have taken place. The result is the built environment, our greatest artifact. Like the natural environment, architecture has important effects on humans. These effects have been addressed by different theoretical and practical approaches, with most attention being paid to issues more likely to be objectified. Thus, there exists extensive background on various aspects of construction that have crystallised into technical standards and regulations. However, these are not the only effects that architecture must address. Architectural design triggers brain activation, which raises critical questions about its effects on the processing and assessment of information (cognition) and consequent adaptive reactions (emotion). The fact that the effects of cognition and emotion are systematically difficult to study means that there has been less research in this area. The awareness of the need for more research, however, is not new. The idea that the cognitive-emotional dimension can and should be supported by architectural design has been the focus of earlier thinking and research. The issue has not always been approached from a solely architectural perspective. Among these are geometry, the phenomenology of space, geographical experience, philosophy, and psychology. Each approach has its methodologies, quantitative or qualitative in nature. In various ways, these "traditional" or "base" approaches have been combined to address some of their specific determinants. These approaches offer a developed base from which to study the cognitive-emotional dimension of architecture. However, traditional approaches often have limitations arising, fundamentally, from two issues: (1) the stimuli presented; and (2) the evaluations employed. On the one hand, the stimuli most commonly presented are photographs and videos, formats that lack interactivity. This experiential impoverishment can be critical, as the more that an environmental simulation differs from reality, the greater the chance that any results obtained will be distorted. On the other hand, evaluations are usually based on self-reports, which are prone to bias as they record only conscious human responses. The cognitive-emotional dimension of architecture needs to be approached from different perspectives. Thus, the combination of methodologies, especially the quantitative and qualitative, can provide a significant step forward. In recent times new tools have emerged to address the cognitive-emotional dimension of architecture. These, to some extent, overcome the above-mentioned limitations. They do so by incorporating: 1) stimuli more similar to the actual spaces represented; and 2) more objective assessments of human responses. On the one hand, formats now exist that can present environments realistically. On the other hand, neuroscience and its applied technologies allow researchers to record and interpret neurological reactions. However, their potential has not been sufficiently explored in this field of study. The objective of this doctoral thesis is to contribute to the research and design of the cognitive-emotional dimension of architecture, both on a theoretical and on a practical level. At the theoretical level this involves a bibliographic review, contextualised and critical, of the cognitive-emotional study of architecture from a broad perspective, considering various approaches, the traditional (or base) and new. Both approaches are addressed also on a practical level. The purpose in addressing the traditional approaches is to explore the benefits of combining the most commonly used quantitative and qualitative methodologies. The aim of addressing the new approaches is to validate the environmental simulation systems in current use and examine their operation in combination with neurophysiological measures. / Thanks to the Ministerio de Economía, Industria y Competitividad of Spain (Projects TIN2013-45736-R, BIA2017-86157-R and PRE2018-084051), to the Dirección General de Tráfico - Ministerio del Interior of Spain (Project SPIP2017-02220), and to the Academy of Neuroscience for Architecture (John Paul Eberhard Fellow 2020). / Higuera Trujillo, JL. (2021). NeuroArquitectura: nuevas métricas para el diseño arquitectónico a través del uso de neurotecnologías [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/171261 / Premios Extraordinarios de tesis doctorales / Compendio

En la Sociedad de la Información y el Conocimiento, se hace necesario el dominio de la tecnología y del idioma inglés como “lengua franca” para alcanzar un adecuado desempeño profesional. El enfoque comunicativo, como estrategia más utilizada en el aprendizaje- enseñanza del idioma inglés, requiere del apoyo de las TIC tanto como factor de motivación, debido a su interactividad y disponibilidad en todo momento y en todo lugar, como también de fuente de material interactivo auténtico o en armonía con la cultura universal, para lograr el desarrollo de la competencia comunicativa en inglés, dado que por ser un idioma extranjero en nuestra sociedad, la interacción social cotidiana de los estudiantes no les brinda las oportunidades para practicar y mejorar sus habilidades comunicativas. En ese sentido, nuestra pregunta de investigación busca conocer: ¿Qué percepciones tienen los estudiantes de inglés como idioma extranjero de pregrado sobre el rol de los Entornos Virtuales de Aprendizaje para el fortalecimiento de la Competencia Comunicativa en su proceso de aprendizaje? Para abordar esta interrogante, se plantea como objetivo general: Recopilar y analizar las percepciones que tienen los estudiantes de nivel básico de inglés como idioma extranjero de pregrado en una universidad privada de Lima-Perú sobre el rol de los Entornos Virtuales de Aprendizaje para el fortalecimiento de la competencia comunicativa en su proceso de aprendizaje. Nos interesa describir las percepciones que los estudiantes universitarios de inglés como idioma extranjero tienen sobre el uso de los recursos de los Entornos Virtuales de Aprendizaje en el aprendizaje-enseñanza de inglés como idioma extranjero tanto en el aula como en el aprendizaje autónomo y con cuáles de estos recursos los estudiantes están más familiarizados; asimismo identificar de qué manera, desde la percepción de los estudiantes, los recursos de los Entornos Virtuales de Aprendizaje aportan en la mejora de su competencia comunicativa y en qué medida facilitan el aprendizaje autónomo y el trabajo colaborativo. Por otro lado, el enfoque de esta investigación es cualitativo, y a nivel exploratorio. Se utilizaron una encuesta en línea y un grupo focal como instrumentos para la recopilación de información. La población estuvo constituida por estudiantes de inglés como idioma extranjero de pregrado del nivel básico de una universidad de Lima-Perú y se aplicó un muestreo por conveniencia para seleccionar a dichos estudiantes. Los resultados de la investigación se refieren a que el uso de estas herramientas pedagógicas incrementa significativamente el desarrollo de las habilidades comunicativas en especial de producción oral (speaking) y comprensión oral (listening), ya que se utilizan materiales de audio y video auténticos, así como en el uso de los foros les permiten practicar y desarrollar la comprensión escrita (reading) y la producción escrita (writing). / Tesis