Título:  "Mejora de Recomendador de Foros de discusión: Utilización de bases de datos léxicas para evaluación de sinónimos"

Tesista: Facundo Otermín Sánchez

Directoras:  Dra. Nadina Martínez Carod - Lic. Valeria Zoratto

Carrera: Licenciatura en Ciencias de la Computación

Día y lugar: 7 de diciembre de 2018
 

Resumen

La Web actual se ha transformado en una plataforma que posibilita el encuentro de ideas y favorece la creación de debates en chat, blogs, foros de discusión, etc. En particular la comunidad informática en general suelen aprovechar los medios disponibles en la Web de soporte grupal, tanto para solucionar problemas como para el aprendizaje de alguna tarea particular. Es por ello que este tipo de herramientas de soporte han tenido un gran auge en las últimas décadas, dentro de las cuales los foros de discusión se han convertido en los más utilizado para aprendizaje o como proveedor de soluciones de algún problema específico.
 
Los foros de discusión contienen un amplio conocimiento en diferentes temas y problemáticas, en este vasto volumen de información los usuarios enfrentan la dificultad de encontrar información relevante de manera efectiva. Si bien consultar foros de discusión sobre algún problema particular es una tarea cotidiana, pocas veces es una tarea sencilla ya que existe mucho contenido, por lo cual se debe hacer un análisis exhaustivo de las páginas disponibles para determinar cuáles de las soluciones presentadas sirven para el problema que se enfrenta, y si son las más adecuadas. 
 
Para poder brindar a los desarrolladores de software una herramienta que permita encontrar una solución correcta a sus problemas, utilizando la menor cantidad de intentos posible, se ha definido un proceso que utiliza las características de Recuperación de Información para analizar los hilos obtenidos de foros técnicos de discusión.
 
La herramienta original realizada a partir de la captura, mantenimiento y análisis de hilos de discusión existentes en foros técnicos, parte de una cadena de búsqueda sobre un tema referido al lenguaje de programación Java. Para mejorar los resultados obtenidos en esta herramienta, en esta tesis, se propone agregar nuevas funcionalidades léxicas y morfológicas, en particular la propuesta consiste en especializar el preprocesamiento realizado en los hilos de discusión, utilizando una base de datos léxica, en conjunto con herramientas que analizan la estructura gramatical de las oraciones, para mejorar los resultados obtenidos hasta el momento; específicamente utilizando la incorporación de sinónimos a determinadas palabras del post constituyentes de los hilos.
 
La extensión propuesta de la herramienta original agrega la posibilidad de elegir las clases gramaticales de las palabras a las cuales se les aplicará los sinónimos. Los resultados obtenidos en el caso de estudio utilizado han tenido una mejora en los resultados respecto a la herramienta original.

 

Foto del día de la defensa con sus tutoras y el tribunal integrado por los profesores Dr. Andrés Flores y Esp. Sandra Roger

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Título:  "Análisis y clasi cación de métodos de path finding en videojuegos"

Tesista: Patricio Biondelli

Directora:  Dra. Laura Cecchi

Carrera: Licenciatura en Ciencias de la Computación

Día y lugar: 13 de diciembre de 2018
 

Resumen

En el contexto de la robótica, y en el de los vehículos autónomos y los videojuegos, el movimiento es un factor muy importante. Para que un personaje de videojuego  o un  robot pueda trasladarse desde un punto a otro, necesita de una serie de especificaciones precisas para poder tomar decisiones convenientes. 

Dada una región que incluye varios obstáculos y un objeto con tamaño especificado, necesitamos encontrar un camino para el objeto desde el  origen al destino.

La búsqueda de ruta, la cual se denomina pathfinding, es la forma en que un objeto encuentra un camino hacia su destino evitando obstáculos. 

En la actualidad, la evolución de los videojuegos ha logrado resultados impactantes; son tan precisos y bien logrados que en la mayoría de los casos parecieran ser la vida real misma. Esto implica una complejidad adicional importante a la hora de diseñar los algoritmos de pathfinding.

En esta tesis se han estudiado diversos métodos de representación del espacio de búsqueda, como aquellos basados en grillas y grafos, y también el basado en esferas.

Las representaciones  descomponen el espacio en  celdas típicamente definidas por puntos, círculos, polígonos convexos  o esferas y representan regiones  del espacio que están libres de  obstáculos. Para su análisis se consideró la posibilidad de utilizar estas técnicas en ambientes  físicos o virtuales, su ajuste a entornos dinámicos y el tiempo de acceso. 

Asimismo,  se analizaron varios métodos de pathfinding que fueron seleccionados tomando como preferencia aquellos que están a la vanguardia, pero que también cubren diferentes tipos de paradigmas y características. De esta manera, hemos analizado métodos de pathfinding que se adaptan a entornos online y otros que pueden trabajar en entornos parcialmente desconocidos o incluso totalmente desconocidos. También, aquellos métodos cuya motivación inicial es la de mejorar la performance de A*, con interesantes propuestas de poda de caminos que pueden ser prescindibles, y otros casos en los cuales se permite a los personajes ir recolectando objetos, o lograr habilidades, para mejorar su desempeño. 

Para cada método se analizaron un conjunto de características,  que determinamos adecuadas al momento de la selección de una  técnica, a fin de determinar si  es la que  se ajusta al problema que  deseamos resolver.

Así, fue posible categorizar los algoritmos de  pathfinding basados en  ambientes de búsqueda  físicos o  virtuales, estáticos o dinámicos y si es posible su implementación en tiempo  real, entre otros.

Para evaluar la eficiencia de tales algoritmos, se tuvo en cuenta el  tiempo de ejecución, el  gasto de memoria y propiedades  como la optimalidad y completitud.

El relevamiento y análisis realizado en esta tesis se presenta como un punto de inicio para una revisión sistemática de este campo.  Asimismo, provee  a los  investigadores con un marco del progreso parcial actual, que le permitirá seleccionar  de entre los algoritmos relevados el  que se ajuste a su  desarrollo.

 

Foto del día de la defensa con su tutora y el tribunal integrado por los profesores Dra. Nadina Martínez Carod y Mg. Gerardo Parra

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Título:  "Framework para el desarrollo de Agentes Inteligentes en Prolog que controlan Robots Físicos"

Tesista: Jael Vanesa Yañez

Directores: Dra. Laura Cecchi - Lic. Rafael Zurita

Carrera: Licenciatura en Ciencias de la Computación

Día y lugar: 11 de marzo de 2019
 

Resumen

La robótica abarca una amplia gama de dispositivos con diferentes características físicas, funcionales y operativas acorde al campo de aplicación para el que son fabricados. El uso de robots en el ámbito educativo es cada vez más importante, ya que resulta ser una herramienta pedagógica poderosa, propiciando entornos de aprendizajes, que potencian la interacción entre los conocimientos teóricos y su aplicabilidad práctica.

Los kits comerciales de robótica para el ámbito educativo son normalmente costosos y a la vez presentan diseños de hardware usualmente cerrados. Por estas razones, en la Facultad de Informática (FAI) se han desarrollado robots educativos propios compatibles con Myro, de bajo costo y de licencia open source.

Myro es una interfaz de software para programar robots, y puede ser utilizado para controlar robots de forma remota a través de programas escritos en diferentes lenguajes, como por ejemplo Python, C o C++. Sin embargo, no ofrece la posibilidad de utilizar lenguajes lógicos, para el desarrollo de agentes que controlen robots físico.

En esta tesis se presenta el diseño e implementación de un Framework de Agentes Inteligentes para Robots Móviles (FAIRM), que permite crear agentes inteligentes, implementados bajo el paradigma de programación lógico, particularmente en el lenguaje de programación Ciao Prolog, con la capacidad de controlar robots físicos móviles compatibles con los construidos en FAI.

La programación de los agentes inteligentes se realiza bajo el paradigma lógico, que se considera adecuado para representar actitudes mentales, debido al soporte para representar e inferir relaciones. El lenguaje Ciao Prolog fue el elegido para la implementación del FAIRM debido a las funcionalidades que presenta, particularmente en cuanto a su modularidad, su posibilidad de interacción con otros lenguajes y su facilidad de ser expandido.

El FAIRM permite la creación y administración de sistemas monoagente y multiagentes, con agentes estacionarios. Asimismo, proporciona mecanismos de comunicación entre los agentes de forma de coordinar, cooperar o negociar al realizar una tarea en forma conjunta.

El diseño del framework consta de dos módulos principales: la interfaz y la comunicación. En este sentido, se diseñó una interfaz que permita la comunicación remota entre agente programados en Ciao Prolog y robots móviles con software Myro. Por otro lado, se desarrolló un modelo de comunicación para coordinar la interacción entre agentes utilizando módulos activos de Ciao Prolog.

El FAIRM fue validado a través de pruebas unitarias y de integración, proponiendo ejercicios que se sugieren como punto de inicio para prácticas de laboratorio en materias de grado.

Se espera que a partir del desarrollo del FAIRM se amplíe el rango de aplicaciones en las que se utilicen los robots construidos en FAI, alcanzando problemas reales que requieren de técnicas de Inteligencia Artificial en el diseño e implementación de sus soluciones.

 

Foto del día de la defensa con sus tutores y el tribunal integrado por los profesores Mg. Claudio Vaucheret y Esp. Eduardo Grosclaude

tesis jañez  

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Título:  "Análisis de la expresividad de la Programación en Lógica Rebatible como lenguaje de consulta"

Tesista: Celia Inés Uriz

Directores: Dra. Laura Cecchi - Mg. Claudio Vaucheret

Carrera: Licenciatura en Ciencias de la Computación

Día y lugar: 7 de marzo de 2019
 

Resumen

El problema de la manipulación y procesamiento de grandes cantidades de datos es de mucha importancia en la investigación relacionada con el desarrollo de Sistemas de Gestión de Bases de Datos eficientes y ha creado una fuerte demanda de lenguajes de representación y consulta más potentes.

La Programación en Lógica Rebatible (P.L.R.) captura aspectos del razonamiento del sentido común que son difíciles de expresar en la Programación en Lógica tradicional. Asimismo, permite representar información incompleta y potencialmente inconsistente, y utiliza los conceptos de la argumentación rebatible a fin de poder decidir entre metas contradictorias.

En la actualidad, existen desarrollos de P.L.R. relacionados a bases de datos y la web. Motivados por estas aplicaciones y las características antes mencionadas, en esta tesis se formaliza a la P.L.R. como un lenguaje de consulta.

Asimismo, se presenta un análisis del sistema en cuanto a su poder expresivo, cuya valoración ayuda a precisar los conceptos que son posibles definir como consultas y sus limitantes. En este sentido, el estudio se realizó con dos enfoques.

Por un lado, en esta tesis se introdujo un concepto novedoso en el área que tiene en cuenta la jerarquía DIKW (Data-Information-Knowledge-Wisdom): Sistema de Manejo de Datos, de Información y de Conocimiento. La diferencia entre estos sistemas radica en la capacidad del lenguaje de consulta. A partir de esta definición se analizó la correspondencia entre los elementos de estos sistemas, lo que permite la comparación en cuanto a su poder expresivo, a través de homomorfismos. Una característica importante de este nuevo concepto de poder expresivo es que lenguajes de consulta de diferentes clases pueden ser comparados. Se instanció al lenguaje de consulta P.L.R. como un Sistema de Manejo de Información y se demostró que este sistema es tan expresivo como aquellos basados en álgebra relacional y en Datalog.

Por otro lado, se analizó la expresividad del lenguaje de consulta basado en la P.L.R., a través de consultas características. Así, se identificaron consultas estándares que representan propiedades deseables en los lenguajes de consulta, se introdujeron nuevas consultas y se determinaron las consultas que pueden ser expresadas en la P.L.R., llevando su expresividad m\'as cerca de la idea de base de datos. Finalmente se comparó a la P.L.R. con otros lenguajes de consulta relevantes en la actualidad, entre ellos sistemas de bases de datos de grafos.

La P.L.R. como lenguaje de consulta, al manejar información inconsistente es más expresiva que los lenguajes SQL, Datalog entre otros. Sin embargo, este resultado contrarresta con su complejidad espacial: PSPACE.

Los resultados obtenidos en este trabajo, a partir del análisis de la P.L.R. como lenguaje de consulta, son de gran interés en la comunidad científica, como paso inicial a la caracterización teórica de su poder expresivo.

 

Foto del día de la defensa con su tutora y el tribunal integrado por los profesores Mg. Adair Martins y Mg. Gerardo Parra

Foto del dia de la defensa de tesis de Celia Uriz  

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Título:  "Una Infraestructura de Big Data de Tiempo Real para un Sistema de Detección del Deterioro de Pacientes en Terapia Intensiva"

Tesista: Pablo Bruno

Director: Dr. Javier Balladini

Carrera: Licenciatura en Ciencias de la Computación

Día y lugar: 11 de marzo de 2019
 

Resumen

En las unidades de cuidados intensivos e intermedios de centros de salud, muchos sensores están conectados a los pacientes para medir datos fisiológicos de alta frecuencia. Para analizar el estado de un paciente, el personal médico requiere información presentada de manera apropiada y de fácil acceso. Como la mayoría del equipamiento médico no admite la extracción de datos digitales en formatos conocidos, el personal médico completa formularios manualmente que más tarde son analizados por médicos.
Esta metodología es propensa a errores humanos debido al gran volumen de información, con orígenes y complejidad variable. La detección automática y en tiempo real de cambios en los parámetros, basados en reglas médicas conocidas, permitirá evitar estos errores y, además, detectar el deterioro de forma temprana.
En esta tesis, se propone el diseño e implementación de una infraestructura de Big Data de tiempo real para el procesamiento de reglas médicas, para ser utilizado en un sistema de detección temprana del deterioro de los pacientes internados en terapia intensiva. En contraposición a los sistemas similares, se propone una solución completamente conformada por diferentes productos (maduros y consolidados) de Software Libre.  Los resultados experimentales, obtenidos con un prototipo, demuestran la viabilidad de las técnicas y tecnologías utilizadas, dejando sólidas bases para la construcción de un sistema confiable para uso médico, y capaz de escalar para soportar un número creciente de pacientes y datos capturados.

 

Foto del día de la defensa con su tutor y el tribunal integrado por los profesores Mg. Adair Martins y CC. Jorge Sznek

Foto del dia de la defensa de tesis de Pablo Bruno  

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