Enfoque UTE

Digital gamification in pre-school learning: a systematic review of the literature

Resumen En el contexto educativo, la ludificación ha emergido como una estrategia efectiva para potenciar el aprendizaje y la motivación. Con el auge de las tecnologías de la información y la comunicación ha surgido la Ludificación Digital (LD). A pesar de que existen numerosos estudios que resumen las contribuciones de la ludificación en la educación, muy pocos han incluido a la educación preescolar. La presente revisión, se apoya en 25 estudios primarios publicados realizados entre 2014 y 2022 e indexados en Scopus y Web of Sciences; busca cerrar esta brecha al caracterizar las principales contribuciones y sintetizar cualitativamente los efectos de la LD. Los resultados indican que hay un interés creciente sobre el tema, en donde la mayoría de los estudios se originan en Asia; se publican en revistas; y se basan en la propuesta de videojuegos para computadoras o dispositivos móviles que buscan mejorar el aprendizaje de la lengua. Predominan las investigaciones de enfoque narrativo, basadas en muestras inferiores a diez participantes, que emplean elementos de juego de tipo Logro (Progresión). Los 15 estudios que midieron algún tipo de efecto de la LD reportan resultados positivos. Sin embargo, estos son difíciles de generalizar por las pequeñas muestras consideradas y su diversidad en la experimentación.

Abstract In the educational context, gamification has emerged as an effective strategy to enhance learning and motivation. With the rise of information and communication technologies, digital gamification (DG) has emerged. Although there are numerous studies summarizing the contributions of gamification in education, very few have included preschool education. The present systematic review, supported by 25 primary studies published between 2014 and 2022 and indexed in Scopus and Web of Sciences, seeks to close this gap by characterizing the main contributions, and qualitatively synthesizing the effects of DG. The results indicate that there is a growing interest in the topic, where most of the studies originate in Asia; they are published in journals; and are based on the proposal of video games for computers or mobile devices that seek to improve language learning. Narrative approach research predominates, based on samples of less than 10 participants, employing Achievement (Progression) type game elements. The 15 studies that measured the effect of DG report positive results.

Adaptability of regression algorithms to the behavior of protein plants

Abstract The behavior of components of protein plant is of vital importance for animals that consume them in their diet. The objective of this research is to evaluate regression algorithms, to determine the behavior of the expressions that best adapt to the procedures of a traditional laboratory and to estimate the chemical components of protein plants, in this sense the MULAN library of java has been used, that contain automatic learning algorithms capable of adapting to dissimilar problems. Three data set were created for each species treated in this study; each of these include the main elements to be evaluate in each experiment, these are delimitings by: secondary metabolites, cell wall components and digestibility element for training files one, two and three, respectively; subsequently, they were evaluated through learning supervised and cross-validation of each to determine the best fit by aRMSE (Average Root Mean Square Error). The learning results were compare with previous experiments, where there was a learning variant that contained in a single dataset all the components to be evaluates in a single prediction. The result of the comparison shows that the lazy algorithms based on instances have a better learning behavior than the others evaluate.

Resumen El comportamiento de los componentes de las plantas proteicas es de vital importancia para los animales que los consumen en su dieta. La presente investigación tiene como objetivo evaluar algoritmos de regresión para determinar la conducta de las expresiones que mejor se adaptan a los procedimientos de un laboratorio tradicional y estimar los componentes químicos de plantas proteicas, en este sentido, se ha utilizado la biblioteca MULAN de java, que contiene algoritmos de aprendizaje automático capaces de adaptarse a disímiles problemas. Para ello, se crearon tres conjuntos de datos para cada especie estudiada en este trabajo; cada uno de estos incluye los elementos principales a ser evaluados en cada experimento, que están delimitados por: Metabolitos secundarios, componentes de la pared celular y digestibilidad para los ficheros de entrenamiento uno, dos y tres, respectivamente. Posteriormente, fueron evaluados por medio del aprendizaje supervisado y una validación cruzada de cada uno para determinar el mejor ajuste por aRMSE (Error cuadrático medio de la raíz). Los resultados del aprendizaje fueron comparados con experimentos anteriores, donde se tenía una variante de aprendizaje que contenía en un solo dataset todos los componentes a evaluar en una sola predicción. El resultado de la comparación muestra que los algoritmos vagos basados en instancias tienen un mejor comportamiento en el aprendizaje que los otros evaluados.

Evaluation of forest residues of potential species to obtain carbon as clean energy in the Ecuadorian Amazon

Resumen Los residuos maderables que brinda el bosque secundario por su alto contenido en material lignocelulósico son de gran interés para la industria de la construcción y otras con fines energéticos. El objetivo de esta investigación fue evaluar los residuos forestales de seis especies para la obtención del carbono como energía limpia, esto representa gran interés para la industria energética. A través de la metodología del estudio de inventarios y muestreo de los residuos maderables de los aserraderos de cuatro cantones de la provincia de Pastaza, mediante técnicas instrumentales de análisis físicos, químicos y térmicos, los parámetros estudiados fueron el potencial de biomasa y residuo, densidad, humedad, cenizas, volátiles, carbono fijo y poder calorífico superior (análisis inmediato), carbono, hidrogeno, oxigeno, nitrógeno y azufre (CHONS), lo que permitió obtener las propiedades termoquímicas, alcanzando los principales resultados del potencial energético, de estas tres especies que se pueden aprovechar para energía limpia, debido a la cantidad de cenizas encontradas en los análisis por debajo del 1 % y de volátiles (60-80 %) de estos residuos, lo que evidencia claramente que evita la formación de incrustaciones en los equipos y daños, en relación a su contenido en carbono fijo en promedio de 14.78 % y su poder calorífico superior 19.72 Mj/kg, valorando la factibilidad industrial para su aprovechamiento energético que generará 515.62 GW de energía limpia en térmicos eléctricos anualmente para satisfacer las necesidades de las áreas vulnerables de la región amazónica.

Abstract Timber residues due to its use for the construction industry and others provided by the secondary forest and its high content of lignocellulosic material for energy purposes, our objective was to evaluate the forest residues of six species to obtain carbon as clean energy, which represents great interest for the energy industry. Through the methodology of the study of inventories and sampling of wood residues from sawmills that was in the four cantons of the province of Pastaza, through instrumental techniques of physical, chemical and thermal analysis, the parameters studied were the biomass potential and residue, density, humidity, ashes, volatiles, fixed carbon and higher calorific value (immediate analysis), carbon, hydrogen, oxygen, nitrogen and sulfur (CHONS), which allowed obtaining the thermochemical properties, reaching the main results of energy potential, of these three species that can be used for clean energy, due to the amount of ash found in the analyzes below 1 % and volatiles (60-80 %) of these residues, which clearly shows that it prevents the formation of scale in equipment and damage, in relation to its fixed carbon content on average of 14.78 % and its superior calorific value 19.72 Mj/kg, assessing the fact industrial reliability for its energy use that will generate 515.62 GW of clean energy in electrical thermal power annually to meet the needs of vulnerable areas of the Amazon region.

Numerical analysis of operation of a Wave Energy Converter (WEC) using CFD

Resumen El presente estudio analiza numéricamente, mediante CFD, el funcionamiento de un convertidor de energía de las olas WEC (por sus siglas en inglés) con condiciones de mar locales. La dinámica del dispositivo causada por la propagación de las olas fue caracterizada en el software comercial ANSYS Fluent, aplicando criterios de reducción de dominio, celdas estructuradas y malla dinámica con 6DOF. Realizando simulaciones a escala 1:5 de un dispositivo real instalado en altamar la predicción de la dinámica del fluido fue lograda con un error de entre 3.6 % y 4.7 % comparando la elevación de la superficie libre de las olas y entre 5 y 6 % en el desplazamiento angular del sólido en relación con el experimental. Para el análisis, del modelo INOCAR-SWAN se extrajo datos en puntos cercanos a Esmeraldas y al golfo de Guayaquil, detallando la factibilidad de generación de energía del dispositivo en estas zonas. Mejores resultados en cuanto a la dinámica del dispositivo fueron obtenidos en estados de mar en profundidad y períodos de olas más largos, presentando potencia mecánica promedio entre 0.165 kW y 0.22 kW.

Abstract The present study numerically analyzes, using CFD, the operation of a wave energy converter (WEC) with local sea conditions. The dynamics of the device caused by the propagation of the waves was characterized in the commercial software ANSYS Fluent applying domain reduction criteria, structured cells, and dynamic mesh with 6DOF. Performing 1:5 scale simulations of a real device installed offshore the prediction of the fluid dynamics was achieved with an error between 3.6 % and 4.7 % comparing the elevation of the free surface of the waves and between 5 and 6 % in the angular displacement of the solid in relation to the experimental. For the analysis, data was extracted from the INOCAR-SWAN model at points near Esmeraldas and the Gulf of Guayaquil, detailing the feasibility of generating energy from the device in these areas. Better results in terms of device dynamics were obtained in sea states with greater depth and longer wave periods, presenting average mechanical power between 0.165 kW and 0.22 kW.

Impact of the use of technological tools aquaculture

Resumen La acuicultura peruana está en auge, por tanto, amerita implementar su tecnificación desde una perspectiva sostenible y competitiva. El objetivo esta investigación es identificar el panorama actual de la acuicultura peruana y los factores que limitan su desarrollo; asimismo, analizar los beneficios del uso de herramientas tecnológicas en la acuicultura. Para ello, se aplicó una metodología de revisión basado en tres fases: i) elaboración de la pregunta de investigación; ii) búsqueda de documentos; y ii) revisión y selección de estudios. Se utilizó un motor de búsqueda google académico, bases de datos Scopus, ScienceDirect, Web of Science (WOS), Scielo y Redalyc. La revisión permitió afirmar que, la acuicultura en el Perú se desarrolla en pocas regiones y con escasas especies. Según PNIPA, los factores que limitan su desarrollo están relacionados al incumplimiento de normas sanitarias vigentes, embarcaciones no inscritas en Registros Públicos y la ausencia de controles de acreditación para pescadores artesanales. La tecnificación en el proceso de alimentación permite reducir costos operativos. Los sensores permiten visualizar la variación de los parámetros en tiempo real reduciendo el índice de mortalidad en los peces. El conteo y clasificación automática reduce el estrés del pez y evita el perjuicio económico de la producción. Se concluye que, para lograr la tecnificación acuícola, se deben realizar trabajos articulados entre gobierno y productores, implantando políticas y estrategias que garanticen mayor rentabilidad y sostenibilidad en el tiempo.

Abstract Peruvian aquaculture is booming, so it deserves to be technified from a sustainable and competitive perspective. The objective of the review was to identify the current panorama of Peruvian aquaculture and the factors that limit its development, as well as to analyze the benefits of the use of technological tools in aquaculture. To this end, a review methodology was applied based on three phases: i) development of the research question; ii) document search; and ii) review and selection of studies. The search engine used was Google Scholar, Scopus, ScienceDirect, Web of Science (WOS), Scielo and Redalyc databases. The review showed that aquaculture in Peru is developed in few regions and with few species. According to PNIPA, the factors limiting its development are related to noncompliance with current sanitary regulations, vessels that are not registered in public registries, and the absence of accreditation controls for artisanal fishermen. Technification of the feeding process reduces operating costs. Sensors make it possible to visualize the variation of parameters in real time, reducing the fish mortality rate. Automatic counting and classification reduces fish stress and avoids economic damage to production. The conclusion is that, in order to achieve aquaculture technification, the government and producers must work together, implementing policies and strategies that guarantee greater profitability and sustainability over time.

Hydrological modeling of the urban basin of the Bélico river in the city of Santa Clara, Cuba

Resumen Las inundaciones urbanas son un fenómeno asociado a grandes precipitaciones, relativamente, en cortos períodos de tiempo, las causas que las provocan son disimiles y generalmente vienen acompañadas por una deficiente planificación urbana. La ciudad de Santa Clara, Cuba presenta graves problemas de inundaciones cercanas a los ríos Bélico y Cubanicay debido a la disminución de la sección de sus cauces por indisciplinas urbanísticas. La presente contribución obtiene los valores del caudal máximo de escurrimiento para varias secciones de control ubicadas a lo largo de dichos ríos, usando para ello el modelo TR-55 (Technical Report 55) del Servicio de Conservación de los Recursos Naturales de Estados Unidos. Se realizan tres modelaciones asociadas a lluvias convectivas Tipo I, II, III agrupadas a los picos de las tormentas y su ubicación temporal, con lo cual se pueden definir los gastos máximos relacionados a tormentas de configuración diferentes para una probabilidad del 1 %, 2 % y 10 %. Los resultados obtenidos demuestran que la situación más crítica ocurre para la lluvia Tipo III y el valor máximo de escurrimiento para una probabilidad del 1 % en el punto de cierre de la cuenca es de 170 m./s.

Abstract Urban floods are a phenomenon associated with heavy rainfall in relatively short periods of time, the causes that cause them are dissimilar and are generally accompanied by poor urban planning that reduces hydraulic sections of rivers, streams, and any drainage channel. The city of Santa Clara in Cuba presents serious flooding problems near the Bélico and Cubanicay rivers due to the decrease in the section of their channels due to urban indiscipline. This contribution obtains the values of the maximum runoff flow for various control sections located along these rivers, using the TR-55 model (Technical Report 55) of the United States Natural Resources Conservation Service (NRCS), for its acronym in English, formerly named Soil Conservation Service). Three models associated with convective rains Type I, II, III associated with the peaks of the storms and their temporal location will be carried out, with which the maximum expenses associated with storms of different configuration can be defined for a probability of 1 %, 2 % and 10 %. The results obtained show that the most critical situation occurs for Type III rain and the maximum runoff value for a 1 % probability at the basin closure point is 170 m./s.