Depósito Campus San Joaquín

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Caso Piano Colors: mejora iterativa de una interfaz para niños con síndrome de down
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-08) Díaz Julio, Gonzalo Emilio; Carrillo De Daboin, Dayana Beatriz; Departamento de Informática; Dombrovskaia, Lioubov
Chile presenta una alta prevalencia de síndrome de Down (SD), lo que plantea desafíos en inclusión educativa, especialmente en el uso de aplicaciones debido a barreras cognitivas, motoras y sensoriales. Esta investigación propone mejorar la accesibilidad de Piano Colors, una aplicación de aprendizaje musical para niños con SD, mediante un rediseño iterativo centrado en usabilidad y autonomía. La metodología incluyó pruebas formativas (3 niños) y una sumativa (10 niños) en la Fundación EDUDOWN, evaluando tasa de éxito e intervenciones adultas. Los resultados mostraron un 91.7% de efectividad en tareas y una reducción a 0.5 intervenciones promedio por sesión, validando que interfaces inclusivas (simplicidad, retroalimentación multisensorial y gamificación) potencian el aprendizaje independiente. El estudio demuestra que la tecnología adaptada puede cerrar brechas educativas en esta población, ofreciendo un modelo aplicable a otras herramientas pedagógicas.
Compendio: plataforma colaborativa para el desarrollo de tecnología asistiva con fabricación digital
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-08) Trincado Hermosilla, Vicente Lorenzo; Departamento de Ingeniería Diseño y Manufactura; Pozatti, Melissa
Esta memoria aborda el desarrollo de un marco de trabajo para la personalización de ayudas técnicas impresas en 3D, orientado a adultos mayores en actividades de la vida diaria (AVD). A través de la metodología del Doble Diamante y un proceso de codiseño con terapeutas ocupacionales, se identificaron oportunidades, barreras y criterios clave para el diseño de dispositivos que respondan a contextos de dependencia y cuidados. Se desarrolló un prototipo funcional de plataforma web colaborativa — denominado Compendio— que permite sistematizar, adaptar y compartir soluciones técnicas según el perfil de uso. La evaluación con profesionales indicó una alta valoración del enfoque comunicacional y una necesidad de construir un lenguaje común entre diseñadores y actores del ámbito de la salud. La memoria concluye que el diseño situado y colaborativo, potenciado por herramientas de fabricación digital, puede aportar significativamente a la autonomía y dignidad de las personas mayores.
Desarrollo de herramienta gamificada para educar sobre situaciones cotidianas de violencia de género en educación superior
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-06-17) Álvarez Valdivieso, Alexandra Nicole; Arenas Bahamondes, Felipe; Departamento de Ingeniería Diseño y Manufactura; Pozatti, Melissa
En este trabajo de titulación de Ingeniería en Diseño de Productos, se presenta el diseño y desarrollo de Realidades Compartidas, un juego para identificar y reflexionar sobre Situaciones cotidianas de violencia de género en contextos universitarios. El objetivo principal fue desarrollar una herramienta gamificada para educar a estudiantes sobre señales tempranas de abuso y discriminación. Se llevó a cabo una revisión teórica sobre género, violencia simbólica, brechas en la educación superior, protocolos universitarios y legislación vigente en Chile. A través de un enfoque teórico y práctico basado en Design Thinking, se exploraron formas de abordar el desconocimiento sobre los protocolos de investigación y sanción de prácticas constitutivas de acoso sexual y violencia de género. Se desarrolló un prototipo iterativo que simula conversaciones en redes sociales. En él, las jugadoras acompañan a una amiga que enfrenta distintas formas de violencia. Los resultados evidencian el potencial de la narrativa, la colaboración y la reflexión para favorecer la identificación temprana de señales de violencia. Este proyecto contribuye al campo del diseño de productos con enfoque social. Se espera que estos resultados sirvan para promover la democratización del acceso a contenidos educativos sobre violencia y derechos humanos para un futuro más inclusivo y respetuoso.
Diseño de experiencia educativa sobre perspectiva de género para estudiantes de la USM campus San Joaquín
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-07) Inostroza Ibarra, Michelle Alexandra del Pilar; Barraza, Belén; Departamento de Ingeniería Diseño y Manufactura; Pozatti, Melissa
En el presente proyecto para acceder al título de Ingeniería en Diseño de Productos, se diseñó una experiencia educativa para promover el aprendizaje sobre perspectiva de género dirigida hacia el estudiantado de la Universidad Técnica Federico Santa María (USM) en San Joaquín. Esta idea surge bajo la necesidad de ampliar el alcance y participación en las actividades de educación de perspectiva de género en un contexto tradicionalmente masculinizado, como en las carreras de Ciencia, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas (STEM). Para abordar el problema, se diseñó una experiencia basada en el modelo de aprendizaje experiencial de Kolb, la cual posee cuatro etapas que promueven el progreso educativo desde la observación hasta la acción concreta. El desarrollo incluyó las fases de empatizar, definir, idear, prototipar y validar de la metodología del Design Thinking. Estas etapas incluyeron el uso de herramientas como revisión bibliográfica, entrevistas a actores que interactúan en el ambiente del estudiantado, proceso cocreativo, ideación personal, testeo a baja y alta escala y validación con usuarios y usuarias. Los resultados permitieron identificar las herramientas más significativas por cada etapa del aprendizaje experiencial, siendo priorizadas las que incluyen el lenguaje visual, interactividad y reflexión personal. Esta propuesta se enmarca en el programa institucional que incluye como objetivo una comunidad universitaria inclusiva y comprometida.
Diseño e implementación de plataforma analítica para psicólogos mediante datos de Fake Friend
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-07-24) Mérida Álvarez, Pedro Dante; Correa Urrutia, Cristian Luis; Departamento de Informática; Meza Montoya, Federico
El proyecto presenta el diseño e implementación de una plataforma analítica, basada en los datos recolectados por el simulador Fake Friend, y desarrollada como una herramienta complementaria a dicho simulador, orientada a apoyar a psicólogos en la creación de campañas de prevención del consumo de drogas. Ante la falta de herramientas adecuadas para analizar el comportamiento estudiantil, se desarrolló una interfaz bajo el patrón Dashboard Layout, siguiendo principios de Diseño Centrado en el Usuario. La plataforma incluye gráficos interactivos que muestran decisiones tomadas, tiempos de respuesta, evolución de conductas y otros indicadores, con filtros por edad, género y escena, además de funciones como exportación de datos y una sección de ayuda. La validación mediante pruebas tempranas y finales evidenció mejoras en la tasa de éxito (de 62,5% a 81%) y reducciones en los tiempos de completitud. Los cuestionarios aplicados reflejaron alta satisfacción y buena usabilidad, mientras que las respuestas abiertas confirmaron su utilidad práctica para el análisis de comportamiento y la toma de decisiones. En conjunto, los resultados respaldan la efectividad y pertinencia de la plataforma como herramienta de apoyo en contextos educativos preventivos.
Diseño e implementación de una plataforma de IA generativa para la creación de evaluaciones académicas en educación superior: enfoque en Ingeniería Civil Informática UTFSM
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-07) Aros Aguirre, Claudio Ignacio; Dombrovskaia, Lioubov; Departamento de Informática; Carrillo De Daboin, Dayana Beatriz
Este trabajo presenta el diseño, desarrollo y validación de una plataforma basada en inteligencia artificial generativa (IAg) para automatizar la creación de evaluaciones académicas. La solución, orientada a docentes de Ingeniería Civil Informática de la UTFSM, utiliza la API de GPT-4 para generar preguntas alineadas con contenidos y resultados de aprendizaje definidos por el usuario. El desarrollo se realizó mediante Investigación Basada en Diseño (DBR) y metodología ágil Scrum. La validación incluyó encuestas, entrevistas, el cuestionario SUS y una revisión técnicopedagógica de los ítems generados. Los resultados evidencian una alta aceptación por parte de los usuarios (4,44/5) y una usabilidad destacada (88/100). Se concluye que la plataforma es efectiva para apoyar la evaluación formativa, especialmente en niveles fáciles e intermedios, aunque se identifican oportunidades de mejora en particular en ítems para el nivel avanzado. La plataforma se proyecta como una herramienta eficaz para la creación de bancos de preguntas y la automatización de evaluaciones formativas, siempre que se complemente con procesos de curaduría pedagógica, alineación curricular y mejora continua.
Efecto del uso de andamiajes educativos en un curso introductorio a la programación
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-07) Muñoz Rojas, Vicente; Vásquez Guerra, Andrea Fernanda; Departamento de Informática; Meza Montoya, Federico
Esta memoria estudia el impacto del uso de herramientas de andamiaje pedagógico como lenguajes de bloques y ejercicios tipo Parsons en estudiantes de un curso introductorio de programación en la Universidad Técnica Federico Santa María. Se implementó una metodología experimental con un grupo que utilizó estas herramientas y un grupo de control que siguió un enfoque tradicional. Se aplicaron encuestas para evaluar motivación y autoeficacia, y mini test para medir el desempeño académico, además de comparar los resultados del primer certamen y la primera tarea. Los resultados indican mejoras en la consistencia del aprendizaje, reducción de errores comunes y un efecto positivo en la motivación y autoeficacia. Aunque algunas diferencias no fueron significativas, se observó una evolución favorable en el grupo experimental, especialmente entre estudiantes con mayores dificultades iniciales. Estos hallazgos respaldan el uso de andamiajes como estrategia efectiva en cursos introductorios de programación.
Estudio de las recomendaciones y desarrollo de algoritmo de posprocesamiento para la modelación no lineal objetiva de muros esbeltos de hormigón armado empleando el elemento MVLEM-3D
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-07) Ortiz Ávila, Marcelo Alejandro; Departamento de Obras Civiles; Sepúlveda Contreras, Claudio
Se presenta una metodología para la modelación no lineal objetiva de muros esbeltos de hormigón armado de sección transversal rectangular mediante el macroelemento MVLEM-3D. La investigación se estructura en dos fases: en primer lugar, se aplican recomendaciones de la literatura para lograr una modelación objetiva a nivel global mediante la regularización de los modelos de comportamiento del hormigón y del acero; en segundo lugar, se desarrolla y evalúa un algoritmo de posprocesamiento que permite obtener una estimación objetiva de la respuesta a nivel local. Los resultados demuestran que la regularización de las curvas constitutivas influye significativamente en la estimación de la respuesta cíclica, la deriva de piso y la capacidad última de los muros, de modo que los modelos regularizados reproducen con mayor precisión los resultados empíricos. Asimismo, el algoritmo de posprocesamiento propuesto posibilita, a partir de un modelo con mallado de referencia, aproximar de forma muy precisa los resultados que se obtendrían de una modelación con un mayor número de elementos. De este modo, se valida la hipótesis de que es posible recuperar la objetividad a nivel local siempre que la modelación sea objetiva a nivel global. Durante el desarrollo de la investigación se implementan tres interfaces gráficas en Jupyter Notebook para facilitar la modelación no lineal. La primera interfaz obtiene la relación empírica propuesta por Mander (1988) [1], que cuantifica la proporción entre la resistencia a la compresión confinada y no confinada (fcc’/fc’). La segunda se dedica a la regularización de los modelos de comportamiento en OpenSees, en función de la energía de aplastamiento del hormigón. La tercera define secciones basadas en fibras en OpenSees para la modelación de elementos de acople. Las aplicaciones desarrolladas se encuentran disponibles en los repositorios indicados en el apéndice.
Estudio sobre los factores que afectan el aprendizaje en un curso introductorio de programación
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-08-12) Barría Andrade, Ernesto Sebastián Arturo; Vásquez Guerra, Andrea Fernanda; Departamento de Informática; Meza Montoya, Federico
Este estudio explora los factores que inciden en el rendimiento académico de estudiantes de primer año en un curso introductorio de programación en la Universidad Técnica Federico Santa María durante el año 2025. Empleando una metodología cuantitativa, de corte transversal y diseño no experimental, se analizan variables académicas previas (Puntaje NEM, Puntaje Ranking, Puntaje Matemática M1, Puntaje Matemática M2, Puntaje Lenguaje, Puntaje Ciencias, Puntaje Historia), habilidades cognitivas (Test de Lawson, Test de Diagnóstico de Matemática, Test de Pensamiento Computacional y sus dimensiones), factores psicológicos (motivación y autoeficacia), y datos cualitativos (carrera y campus). Los datos se recopilaron de diversas fuentes institucionales y encuestas, y fueron sometidos a un riguroso proceso de limpieza y transformación en R. El análisis incluyó estadísticos descriptivos, correlaciones de Pearson y Spearman, y el desarrollo de modelos de regresión lineal múltiple para predecir el rendimiento en el primer certamen de programación y la nota final del curso. Los resultados muestran que el rendimiento en el Certamen 1 es el predictor más robusto de la nota final del curso (r = 0,783). Las habilidades lógico-matemáticas (Puntaje Matemática M1, M2) y las dimensiones del pensamiento computacional (especialmente Pensamiento Algorítmico y Abstracción) también demuestran una correlación positiva y significativa con el desempeño en programación. En contraste, las variables psicológicas como la motivación y autoeficacia, así como el Test de Lawson, mostraron correlaciones muy bajas, lo que podría deberse a sesgos en la recolección de datos y al enfoque de las pruebas(...).
Evaluación de experiencia de usuario en interfaces móviles creadas con herramientas de diseño basadas en inteligencia artificial explicativa
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-08) Villablanca Crovari, Octavio Eduardo; Madariaga Bravo, Leonardo Andrés; Departamento de Informática; Dombrovskaia, Lioubov
En esta memoria se presenta una evaluación de experiencia de usuario (UX) en aplicaciones móviles generadas mediante herramientas de inteligencia artificial explicativa (XAI), específicamente UIzard y Visily AI. El objetivo fue determinar si estas plataformas permiten diseñar interfaces móviles de calidad a nivel de usabilidad, eficiencia y satisfacción de los usuarios, y si estas herramientas cumplen con leyes y patrones orientados a una buena experiencia usuario. Para ello, se construyeron prototipos móviles de una plataforma institucional (SIGA) y se compararon con pruebas de usuario enfocadas en tareas frecuentes: ver horario personal, consultar almuerzos, generar resumen académico y solicitar certificados. La metodología combinó pruebas de usabilidad, cuestionario estandarizado (SUS) y análisis de métricas de éxito y eficiencia. Los resultados evidencian que ambas herramientas permiten generar diseños de aplicaciones funcionales, visualmente coherentes y con buena percepción por parte de los usuarios, validando su utilidad como apoyo en el proceso creativo y la experiencia del usuario final. Se concluye que estas tecnologías pueden acelerar el desarrollo temprano de interfaces móviles, y que si se integran con criterios de diseño centrado en el usuario e iteraciones guiadas por profesionales UX el resultado final será de alta calidad.
Evaluación del impacto del uso de inteligencia artificial para la clonación de voz en el aprendizaje, mediante el uso de la aplicación generativa de videocápsulas educacionales EduvidIA
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-06) González Balmaceda, José Miguel; Gutiérrez Fierro, Víctor; Departamento de Informática; Meza Montoya, Federico
El avance de la Inteligencia Artificial ha abierto nuevas posibilidades en el ámbito educativo, especialmente frente a la necesidad de crear materiales suplementarios que refuercen el aprendizaje sin aumentar la carga laboral docente. Profesores enfrentan limitaciones de tiempo para generar recursos adicionales, lo que impacta negativamente la experiencia de los estudiantes. Este trabajo busca abordar dicha problemática mediante el uso de EduvidIA, un proyecto de la Feria de Software USM 2024, que permite generar cápsulas educativas audiovisuales a partir de documentos proporcionados por el profesor, integrando tecnologías como modelos de lenguaje y clonación de voz. El objetivo principal fue evaluar si el uso de una voz clonada, al imitar características humanas como la entonación y el ritmo, puede mejorar la comprensión y percepción del contenido educativo. Para validar esta hipótesis, se realizó un experimento controlado con estudiantes universitarios, comparando el impacto de una cápsula narrada con voz clonada versus una narrada con voz Loquendo. Los resultados mostraron mejoras significativas en la percepción de aprendizaje y naturalidad de la voz, aunque no en la comprensión objetiva. Se concluye que la clonación de voz representa una ventaja subjetiva relevante para experiencias de aprendizaje más positivas, sin perjuicio en el rendimiento académico.
Implementación y validación de técnica doppler-vectorial en ultrasonido
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-08) Gallegos Jaure, Cristóbal Ignacio; Sotelo Parraguez, Julio Andrés; Vásquez Viveros, Gabriel Eduardo; Departamento de Ingeniería Mecánica; Mura Mardones, Joaquín Alejandro
Las técnicas de Doppler-color y Doppler-espectral son herramientas comúnmente empleadas en ultrasonido para examinar el flujo cardiovascular de forma no invasiva. En la actualidad, ha surgido una nueva modalidad conocida como Doppler vectorial, la cual es capaz de calcular las componentes de velocidad del flujo sanguíneo para una región de interés. El presente trabajo implementó la técnica Doppler vectorial en el equipo Verasonics Vantage 128, disponible en el Laboratorio de Ultrasonido Cuantitativo USM. La implementación consiste en un código desarrollado en el entorno de MATLAB, capaz de post procesar las señales adquiridas por el equipo mencionado, utilizando una mezcla de funciones presentes en la librería MUST y otras desarrolladas de manera propia. Se validó el esquema propuesto con tres experimentos: uno con datos adquiridos de un fantoma sintético rotatorio, otro experimento en el cual se utilizó un fantoma cilíndrico, a través del cual se hizo pasar flujo con caudal controlado mediante la bomba PhysioPulse 100, también disponible en el Laboratorio de Ultrasonido Cuantitativo, y un tercer experimento in vivo en el cual se analizó el flujo sanguíneo de la carótida de un adulto sano. Los resultados indican que el esquema propuesto es capaz de presentar de forma correcta la dirección y magnitud de la velocidad del flujo en los tres experimentos. Para el primer caso se obtuvo un error cuadrático medio total de 4.9 cm/s, equivalente a un 4% de la velocidad máxima esperada como referencia. En el caso del segundo experimento se obtuvo velocidades 10-15 cm/s y 20-34 cm/s, las cuales son cercanas a los valores esperados de 18.34 cm/s y 31.28 cm/s respectivamente. En el último experimento, se obtuvo una velocidad en la carótida de entre 70-90 cm/s, la cual se encuentra dentro del rango normal de la velocidad sistólica máxima de un adulto sano, correspondiente a entre 70-100 cm/s.
Log-likelihood invariance in markov equivalent bayesian networks
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-07) Riquelme Flores, Sofía Isidora; Lobos Yáñez, Claudio; Departamento de Informática; Asín Acha, Roberto Javier
Bayesian Networks are widely used to model probabilistic relationships between variables through DAGs. However, multiple Bayesian Networks can represent the same set of conditional independencies, forming what is known as a MEC. This presents a challenge in model evaluation, as networks within the same MEC are statistically indistinguishable based on observational data alone. This work investigates whether the log-likelihood function, a standard metric for assessing model fit, remains invariant across all Bayesian Networks in a given MEC. After learning the CPDAG of a Bayesian Network from data, a method is implemented to enumerate DAGs in the corresponding MEC, converting each DAG to a Bayesian Network and compute the log-likelihood for each structure using Bayesian parameter estimation. Structural modifications are also introduced to produce networks outside the original MEC, enabling comparison of log-likelihood values across different equivalence classes. Experiments conducted on benchmark networks (Asia, ALARM, Hepar2) confirm that log-likelihood values remain constant within each MEC and vary significantly when the structure is modified to break v-structures. These findings suggest that log-likelihood invariance can serve as a reliable indicator of MEC membership for Bayesian Networks, allowing for more efficient model evaluation and structure learning without full enumeration.
Optimización de método rápido de representación de características finas en una malla octree
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-07) Castro Díaz, Sebastián Eduardo; Díaz Matte, Jorge Ariel; Departamento de Informática; Lobos Yáñez, Claudio
Este trabajo propone una modificación a un algoritmo de generación de mallas volumétricas para mejorar la representación de características finas en una figura. La principal contribución consiste en modificar el proceso de proyección de nodos: al proyectar un nodo sobre la superficie, se ajustan también los nodos vecinos para evitar la deformación del octante. Además, se introdujeron dos nuevos patrones de superficie que permiten transformar ciertas regiones en prismas triangulares cuando es necesario. Los resultados muestran una mejora en la representación visual de características finas, con un aumento leve en el tiempo de generación de malla y una ligera disminución en la calidad promedio resultante, ambos considerados insignificantes. No obstante, el método presenta limitaciones al aplicarse a geometrías más complejas, lo que indica la necesidad de continuar desarrollando el algoritmo mediante nuevos patrones, mejoras en proyección y otras estrategias de refinamiento.
Superresolución y alineamiento de imágenes de eje corto del corazón obtenidas por resonancia magnética cardiovascular
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-07) Martínez Castro, Daniel Alejandro; Saavedra Ruiz, Carolina Verónica; Departamento de Informática; Sotelo Parraguez, Julio Andrés
En este trabajo se propone un enfoque para mejorar la calidad de imágenes de resonancia magnética cardiovascular (CMR) de eje corto mediante dos soluciones principales. Primero, se desarrollan y comparan métodos de alineación basados en procesamiento de imágenes, con el objetivo de corregir la desalineación entre cortes transversales. Segundo, se implementa un modelo de superresolución basado en aprendizaje profundo, específicamente una red neuronal convolucional inspirada en U-Net, para generar cortes intermedios y aumentar la resolución volumétrica de las imágenes. La metodología fue evaluada utilizando el M&M dataset y un conjunto de datos adicional, obteniendo resultados que demuestran mejoras en la coherencia anatómica y la calidad visual de los volúmenes reconstruidos. Estas soluciones facilitan el análisis clínico y automatizado de estudios CMR, reduciendo la necesidad de correcciones manuales y mejorando la fidelidad estructural de las imágenes.