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Electronic toy for children with hyperactivity disorder in early education

Resumen: Este estudio describe la creación de un juguete electrónico prototipo, capaz de enseñar -de manera participativa y entretenida- los conceptos básicos de la suma en Matemáticas Básica. El objetivo principal fue el desarrollo de un juguete, que le permita al niño hiperactivo mejorar su aprendizaje por medio de un juego basado en pelotas, que contribuya además al desarrollo del pensamiento lógico del mismo y pueda responder con facilidad a las indicaciones y orientaciones del docente. Mediante una metodología exploratoria y descriptiva se realizó una investigación previa para definir las estrategias didácticas más acertadas en el tratamiento de la hiperactividad y con ello establecer los parámetros de diseño del dispositivo electrónico. Los resultados obtenidos durante las pruebas de funcionamiento mostraron que los niños que participaron en el proyecto llegaron a manifestar mayor interés en resolver problemas matemáticos y reconocer los colores con un porcentaje de aciertos (retención de conocimiento), que alcanzó un 86%. Por lo que se pudo concluir, que el sistema digital interactivo contribuye al desarrollo del aprendizaje.

Abstract: This paper describes the development of a prototype electronic toy capable of teaching, in a participatory and entertaining way, the basic concepts of addition in Basic Mathematics. The main objective is the development of a toy that allows hyperactive children to improve their learning using a ball-based game, which also contributes to the development of their logical thinking and can easily respond to the teacher's indications and orientations. Through an exploratory and descriptive methodology, previous research is carried out to define the most successful didactic strategies in the treatment of hyperactivity, and thus, establish the design parameters of the electronic device. The obtained results during the functional tests demonstrated that the children who participated in the project showed greater interest in solving mathematical problems and recognizing colors with a percentage of success (knowledge retention) that reached 86%. Therefore, it could be concluded that the interactive digital system contributes to the development of learning.

On networked control systems under time, measurement, and process uncertainties

Resumen (19) El rendimiento de los lazos de control cerrados a través de redes de comunicación puede deteriorarse debido a retardos variables de tiempo provocados por congestión y latencia en la red, y por procesamiento de los algoritmos de control, efecto conocido en muestreo periódico como jitter. Para remover este efecto perjudicial sobre la estabilidad/rendimiento, el método de sincronización en instantes de actuación usa un observador que estima el valor de los estados en el instante de actuación, conociendo las medidas de estos en el instante de muestreo, lo que conlleva a actuaciones estrictamente periódicas. Sin embargo, su aplicación exitosa requiere de muestras libres de ruido y procesos sin perturbación, cuestiones no alcanzables en la realidad. En este artículo se extiende el modelo mencionado al caso de condiciones no ideales de funcionamiento. En particular, se incorpora un filtro de Kalman en el modelo de actuación sincronizada, considerando que las mediciones disponibles de los estados no son periódicas. Esto plantea el problema de adaptar el filtro estándar de Kalman de tiempo discreto al caso en estudio, y decidir cuándo aplicar las fases de predicción y corrección. El beneficio inmediato es que las actuaciones sincronizadas eliminan los efectos nocivos de la incertidumbre en el tiempo y el filtro de Kalman mejora el rendimiento ante condiciones de incertidumbre en las mediciones y en el proceso.

Abstract (24) The performance of control loops closed over communication networks can deteriorate due to variable time delays caused by network congestion and latency, and by processing of the control algorithms, an effect known in periodic sampling as jitter. To remove this detrimental effect on stability/performance, the method of synchronization at actuation instants uses an observer to estimate the value of the states at actuation, knowing state measurements at sampling, which entails to strictly periodic actuations. However, its successful application requires noise-free samples and undisturbed processes, issues not achievable. In this work, the aforementioned model is extended to the case of other non-ideal operating conditions. In particular, a Kalman filter is incorporated into the synchronized actuation model, considering that the available measurements of the states are not periodic. This raises the problem of adapting the standard discrete-time Kalman filter to the case under study and deciding when to apply the prediction and correction phases. The immediate benefit is that synchronized actuation eliminates the harmful effects of uncertainty over time and the Kalman filter improves performance in the face of uncertainty in measurements and in the process.

A brief introduction to organic electronics: solar cells and transistors

Resumen: La innovación responsable en un país en desarrollo debe ser parte de la cultura universitaria. Procesos de innovación mundiales durante las dos últimas décadas presagian un desarrollo vertiginoso en la humanidad con aplicaciones prometedoras como dispositivos electrónicos portátiles, vestibles, implantables e incluso compatibles con sistemas biológicos. La innovación como cultura en distintos centros de investigación y desarrollo han logrado avances exitosos y emocionantes en distintos dispositivos electrónicos orgánicos como los diodos emisores de luz orgánicos, sistemas fotovoltaicos orgánicos, transistores orgánicos de efecto de campo, sensores y memorias. A continuación, se procede a realizar una revisión actualizada sobre el campo emergente y a su vez innovador de la electrónica orgánica, la atención se centra en una introducción clara al campo donde se resalta sus ventajas y desventajas, se incluye una revisión sobre dos dispositivos que aquí se consideran insignes en el campo de la electrónica orgánica, como son las celdas solares orgánicas y los transistores orgánicos de efecto de campo. Para cada uno de los dispositivos seleccionados en esta revisión, se realiza una revisión del estado del arte, el principio básico de funcionamiento y ejemplos particulares que determinen de manera clara los procesos de innovación. Finalmente, se brinda una discusión con la perspectiva para la inclusión de un campo innovador en la cultura de investigación del Ecuador.

Abstract: Responsible innovation in a developing countries should be part of the university culture. Global innovation processes during the last two decades visions a fast development in humanity with promising applications such as portable, wearable, implantable, and even compatible with biological systems electronic devices. Innovation as a culture in different research and development centers have achieved successful and exciting advances in different organic electronic devices such as organic light emitting diodes, organic photovoltaic systems, organic field effect transistors, sensors, and memories. Here, an updated review is carried out on the emerging and innovative field of organic electronics, the focus is first to provide a clear introduction to the field while highlighting its advantages and disadvantages, also here is included two of the main devices which are considered distinguished in the field of organic electronics, such as organic solar cells and organic field-effect transistors. For each of the selected devices in this review, the state-of-the-art is addressed, the basic principle of operation is discussed, and examples are also highlighted, which clearly sets the point to innovative processes. Finally, a discussion is provided with the perspective for the inclusion of an innovative field in the research culture of Ecuador.