Revista “Divulgación Científica”
ISSN 448-669X
AÑO 3 TOMO 1
Revista “Divulgación Científica” Con este numero iniciamos el tercer año de actividades de divulgación científica y hemos tenido gran aceptación por parte de investigadores que nos han confiado sus trabajos para la difusión en línea, esperando seguir contando con su participación no queda más que agradecerles por este año que empieza. Dr. Fernando Adolfo Salazar Vázquez RESPONSABLE DE PRENSA Y DIFUSIÓN M. en C. Elizabeth Sánchez Vázquez COORDINADOR DEL ÁREA EDITORIAL M. en G. Luis Gustavo Galeana Victoria DISEÑO GRÁFICO M. en TIC. Judith Ruby Sánchez García CORRECTOR DE ESTILO DIVULGACIÓN CIENTÍFICA, año 3 No 1 enero-marzo 2018 es una Publicación Trimestral editada por Fernando Adolfo Salazar Vázquez, Av. Violetas 127, Villa de las Flores, Coacalco, Estado de México, C.P. 55710, Tel (55) 58745903, http://divulgacioncientifica.org.mx. Editor responsable: Fernando Adolfo Salazar Vázquez. Reserva de Derechos al Uso exclusivo No. 04 – 2016 – 061315321700 por el Instituto Nacional – 203, ISSN 2448-699X, Ambos otorgados última actualización de este Número del Derecho de Autor. Responsable de la Fernando Adolfo Salazar Vázquez, Av. Violetas 127, Villa de las Flores, Coacalco, Estado de México, C.P. 55710, Tel (55) 58745903, fecha de la última modificación, marzo de 2018. Las opiniones expresadas por los autores no necesariamente reflejan la postura del editor de la publicación. Queda prohibida la reproducción total o parcial de los contenidos e imágenes de la publicación sin previa autorización de Divulgación ISSN 448-669X Científica.
EDITORIAL
Consejo Editorial
Revista “Divulgación Científica”
Detección de Anomalías en la Marcha de las personas aplicando Inteligencia Artificial Israel Velázquez Almazán
Alberto Brunete González
Paula Álvarez Gutiérrez
UPVM-ETSIDI-UPM Av. Mexiquense s/n, esq. Universidad Politécnica, Villa Esmeralda Tultitlán, 54910 Estado de México.
ETSIDI-UPM C/ Ronda de Valencia 3, Madrid, 28012 Madrid. alberto.brunete@upm.es
ETSIDI-UPM C/ Ronda de Valencia 3, Madrid, 28012 Madrid. paula.alvarezg@alumnos.upm
RESUMEN Desde su invención, la inteligencia artificial ha sido implementada para la solución de problemas mostrando resultados altamente notables. Gracias al avance de la era de la informática donde el desarrollo de Software y su aplicación es más eficiente, se han podido implementar gran variedad de algoritmos que permiten interpretar con mayor sencillez los resultados obtenidos cuando de Inteligencia Artificial. En particular, el aprendizaje supervisado es el que ofrece mayor potencial en cuanto a labores de clasificación y predicción se refiere y es el tema principal que se tratará aquí. En este artículo se presentan propuestas de solución para el problema de detección de anomalías en la marcha de las personas aplicando específicamente Máquina Vectorial de Soporte y Regresión Logística.
identificación de las personas de manera dinámica y de aquí surge la idea de implementar el ciclo de marcha. Un ciclo de marcha se define como el contacto que hacemos con uno de nuestros talones hasta repetir dicho contacto con el mismo talón (Ver Figura 2). Los pioneros en este campo de estudio fueron los anatomistas alemanes Christian Wilhelm Braune y Otto Fischer a finales del siglo XIX1.
Conceptos CCS • Metodologías de computación Inteligencia artificial. Palabras Clave Máquina Vectorial de Soporte; Gradiente en Descenso; Bioinformática; Aprendizaje Supervisado; Clasificación.
1.
INTRODUCCIÓN
La implementación de información Biométrica [9] en la época actual ha sido sin duda una de las ideas más innovadoras desde su invención ya que por medio de ella se han establecido numerosas formas para identificar personas. Ejemplos como las huellas dactilares, el iris, el rostro, las rugas palatinas (Ver Figura 1) [9] y [16], entre otras, han sido de las más utilizadas para la identificación de personas.
Figura 2: Ciclo de Marcha. Fuente: https://image.slidesharecdn.com/marchaybipedestacin130325143333-phpapp01/95/marcha-y-bipedestacin-9638.jpg?cb=1364222095
Considerando lo descrito en [3] y [4], la aplicación de los ciclos de marcha se ha centrado principalmente en el reconocimiento automático de marcha para la clasificación de sexo, esto aplicando técnicas de aprendizaje supervisado [5]. Como se describe en [5], la Inteligencia Artificial es la ciencia que se ha desarrollado con el propósito de emular la mente humana y aplicar esos resultados a la solución práctica y sistemática de problemas donde las técnicas estándar de solución como las Ecuaciones Diferenciales no pueden brindar siquiera una solución aproximada. La Inteligencia Artificial se divide en 2 ramas principales tal y como se muestra en el siguiente diagrama: Inteligencia Artificial
Aprendizaje Supervisado
Figura 1: La Palatoscopia y Modelos de Paladar.
Fuente: http://es.slideshare.net/mdaly21/tema-profilaxis-mey-rx
No obstante, el avance de la tecnología y otras motivaciones incitan la investigación para establecer nuevos biométricos permitan particularmente, la
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Aprendizaje no Supervidado
Necesito predecir
Figura 2: Ramas de la Inteligencia Artificial.
Fuente: Elaboración Propia.
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http://www.neurowikia.es/content/exploracion-de-la-
Revista “Divulgación Científica” La implementación del Aprendizaje Supervisado radica en conocer primero en que consiste y básicamente este tipo de aprendizaje utiliza un conjunto de entrenamiento que consiste en entradas y salidas previamente conocidos para asignar clasificaciones a nuevas entradas de datos. Algunos de los algoritmos característicos de aprendizaje supervisado y de aprendizaje no supervisado se aprecian en la figura 3: Medida de la Cadera a la Rodilla, de La Rodilla al tobillo Sexo y Medida Perpendicular del tobillo a la cadera. Cantidad de pasos, Longitud Detección de Anomalías en la de paso durante un tiempo de Padecimiento/Anomalía Número de Caídas Marcha estudio común Edad y Padecimiento/ Anomalía Figura 3: Algoritmos de Aprendizaje Supervisado y No Supervisado. Fuente: Elaboración Propia.
2. OBJETIVOS 2.1 General El problema central de esta línea de investigación radica en la implementación de la Inteligencia Artificial para detectar anomalías al momento de completar una determinada cantidad de ciclos de Marcha así que el objetivo general es desarrollar aplicaciones que permitan detectar dichas anomalías para actuar en consecuencia.
2.2 Específicos
1) Implementar algoritmos de Aprendizaje Supervisado según sea conveniente para sentar las bases de la detección de anomalías. 2) Documentar la solución obtenida y tomarla como base para futuras investigaciones y mayor desarrollo en este campo.
3. METODOLOGÍA 3.1 Herramientas Utilizadas Ya que el problema central de la investigación es desarrollar las aplicaciones que sienten las bases de la detección de anomalías en la marcha al momento de caminar, se deben considerar los siguientes problemas que abren un panorama de comprensión más amplio:
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Aprendizaje Supervisado
Algoritmo KNN Redes Neuronales Maquinas Vectoriales de Soporte (SVM) Gradiente en Decenso
Aprendizaje no Supervisado
Algoritmo K-Media Algoritmo PSO Análisis por Clústers
Figura 4: Algoritmos de Aprendizaje Supervisado y No Supervisado. Fuente: Elaboración Propia.
Como se aprecia en la figura 4, nuestro problema de detección de anomalías se puede subdividir (preliminarmente) en 3 problemas más sencillos: ü La predicción de Sexo es un problema de clasificación multivariable ya que incorpora 3 características que se resolverá mediante la implementación de la Regresión Logística. ü La predicción del Padecimiento/Anomalía es un problema multivariable que puede resolverse mediante Regresión Logística Múltiple o de manera alternativa con SVM’s ü Finalmente, la predicción del número de caídas es un problema de Regresión Lineal Multivariable.
3.1.1 Regresión Lineal y Regresión Logística. El problema de Regresión se refiere a aquella serie de problemas donde se conocen los datos reales de nuestro problema a resolver por ejemplo la venta de un automóvil, para establecer un modelo de predicción en la venta de automóviles, es necesario conocer algunas de sus características tal como el modelo, año de salida, entre otras y conocer el valor real en el cual se vendió. Estos datos permitirán establecer el valor de venta aproximado para un auto que no se encuentre en el conjunto de datos establecido para resolver el problema. El otro tipo de problema es el de Regresión Logística, en cual, también se cuenta con un conjunto de datos de entrada y salida con la gran diferencia que solo se asignan valores discretos a las salidas, es decir, valores de 0, 1, 2, etc. Un ejemplo de problema de clasificación es el de análisis de cicatrices2, para decidir si es hipertrófica, queloide o atrófica.
3.1.2 Máquina Vectorial de Soporte3 [3], [4], [14]. Este algoritmo es ampliamente utilizado dentro del campo de la Inteligencia Artificial y más explícitamente, dentro del aprendizaje supervisado. Debido a su alto
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www.medermaworld.com/es/about_scars/scar_types/index.jsp 3
http://www.csie.ntu.edu.tw/~cjlin/libsvm/
Las características que se usaran son
Revista “DivulgaciĂłn CientĂficaâ€? potencial para las tareas de clasificaciĂłn tanto lineal como no lineal, ha sido implementado en diversas lĂneas de investigaciĂłn. Se caracteriza por establecer criterios de clasificaciĂłn de datos con altos porcentajes de ĂŠxito a travĂŠs del Hiperplano Ă“ptimo de SeparaciĂłn.
3.1.3 MATLAB Software creado por la compaĂąĂa Mathworks Inc. cuyo acrĂłnimo en espaĂąol significa Laboratorio de Matrices. Es una herramienta realmente potente para manejar matrices e implementar algoritmos de Machine Learning que pueden operar una gran cantidad de datos de manera muy eficiente. Es muy utilizado en diversos campos de la Ciencia e IngenierĂa.
â„Ž! đ?‘Ľ =
1 1 + exp đ?œƒ! + đ?œƒ! đ?‘Ľ + â‹Ż
đ??¸đ?‘?. 4
Esto es en cuanto al medio para procesar los datos y poder llevar acabo tanto los criterios de clasificaciĂłn como los modelos de predicciĂłn. Para la adquisiciĂłn de los datos, se implementarĂĄ el sistema descrito en [2] ya que es el preĂĄmbulo de esta lĂnea de investigaciĂłn y dicho sistema de detecciĂłn cuenta con un sensor para nuestros propĂłsitos: Kinect de Microsoft para XBOX One.
3.2 SoluciĂłn Propuesta La soluciĂłn se obtiene para los problemas de RegresiĂłn Lineal y RegresiĂłn LogĂstica se puede obtener mediante la aplicaciĂłn del algoritmo de Gradiente en Descenso. Dicho algoritmo busca una serie de parĂĄmetros conocidos como parĂĄmetros de ajuste denotados por đ?œƒ previamente inicializados para minimizar una funciĂłn de costo đ??˝ y encontrar asĂ un mĂnimo local. MatemĂĄticamente se describe asĂ: Para un modelo de aprendizaje en RegresiĂłn Lineal donde se tienen “mâ€? ejemplos de entrenamiento tal que cada ejemplo de entrenamiento consta de una entrada “xâ€? y una salida asignada “yâ€? se desea construir una funciĂłn “hâ€? de tal forma que:
Figura 5: Sensor Kinect para XBOX One.
Fuente: http://www.techbox.cl/tienda/inicio/10-kinectpara-xbox-one.html
Una vez recogidos los datos por el Kinect y procesados por el Sistema descrito en [2], se procederĂĄ de la siguiente forma para el problema de DetecciĂłn de Sexo:
đ?‘†đ?‘– đ?‘Ľ ∈ đ?‘‹, đ?‘Ś ∈ đ?‘Œ ⇒ ∃ â„Ž: đ?‘‹ → đ?‘Œ / â„Ž! đ?‘Ľ ≔ đ?œƒ! + đ?œƒ! đ?‘Ľ đ??¸đ?‘?. 1 AquĂ, đ?œƒ! đ?‘Ś đ?œƒ! se conocen como parĂĄmetros de ajuste y el problema de la regresiĂłn lineal, consiste en encontrar dichos valores para establecer un modelo de predicciĂłn. Dichos parĂĄmetros de ajuste se deben elegir de tal modo que â„Ž! đ?‘Ľ este muy cercano a đ?‘Ś para todos los ejemplos de entrenamiento. Ya que la diferencia entre â„Ž! đ?‘Ľ y đ?‘Ś debe ser mĂnima, se debe resolver un problema de minimizaciĂłn para todos los ejemplos de entrenamiento llegando a la siguiente expresiĂłn: !
â„Ž! đ?‘Ľ! − đ?‘Ś!
!
đ??¸đ?‘?. 2
!!!
De este resultado, se toma la media y por cuestiones de cĂĄlculo, se aĂąadirĂĄ un factor de ½. Dicha funciĂłn se llamarĂĄ “Jâ€? y se conoce formalmente como funciĂłn de costos de error cuadrĂĄtico. đ??˝ đ?œƒ = đ??˝ đ?œƒ! , đ?œƒ! : =
1 2đ?‘š
!
â„Ž! đ?‘Ľ! − đ?‘Ś!
!
đ??¸đ?‘?. 3
!!!
Si se logra minimizar la funciĂłn đ??˝ đ?œƒ respecto a los parĂĄmetros de ajuste, el modelo de predicciĂłn se podrĂĄ establecer tanto para RegresiĂłn Lineal como para RegresiĂłn LogĂstica, la diferencia particular entre una regresiĂłn y otra es la definiciĂłn de la funciĂłn h. Para la RegresiĂłn LogĂstica se utiliza la siguiente funciĂłn h:
I. II. III. IV. V. VI.
Para el anĂĄlisis de DetecciĂłn de AnomalĂas, debemos conocer tambiĂŠn todas las marchas patolĂłgicas4 descubiertas hasta ahora. La marcha patolĂłgica resume las variantes de marcha que son de especial interĂŠs en este proyecto y en otras lineas de investigaciĂłn debido que puede manifestarse por diversas causas tales como: v NeurolĂłgicas v MusculoesquelĂŠticas v Cardiorrespiratorias v MetabĂłlicas v PsicolĂłgicas Cada una de estas causas genera una anomalĂa en particular o incluso, puede darse el caso de que todas ellas generen una marcha diferente a lo que usualmente
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Leer los datos. Visualizar grĂĄficamente los datos. Proponer un valor de theta inicial y la FunciĂłn de Costos. Calcular el valor de theta que minimiza localmente la FunciĂłn de Costos. Imprimir en pantalla la frontera de decisiĂłn. Efectuar predicciones y evaluar la efectividad del proceso de entrenamiento.
http://www.neurowikia.es/content/tipos-de-marchapatologica
Revista “DivulgaciĂłn CientĂficaâ€? se ha observado, pero entre los tipos mĂĄs comunes de marcha se encuentran los siguientes: • Marcha AtĂĄxica: Se caracteriza principalmente por inestabilidad del tronco y una notable desviaciĂłn en la trayectoria. • Marcha tambaleante: La realizaciĂłn de movimientos altamente exagerados acompaĂąados de una elevaciĂłn de la cadera son los principales rasgos de este tipo de marcha. • Marcha equina: Este tipo de marcha se puede apreciar en personas que padecen de un problema para realizar una flexiĂłn dorsal del pie y en cosecuencia, se ven obligadas a realizar un movimiento exagerado de las rodillas. • Marcha EspĂĄstica: Este singular tipo de marcha se caracteriza por una marcha rigida provocada por una contracciĂłn muscular prolongada. Es causada por esclerosis multiple, traumatismo cerebral, entre otras. • Marcha HemiparĂŠtica: Es ocasionada por una lesiĂłn unilateral en la vĂa corticoespinal. Su principal efecto es que el paciente camina lentamente apoyando el peso del cuerpo en la zona no afectada al mismo tiempo que el brazo afectado permance pegado al cuerpo. • Marcha paraparĂŠtica: A diferencia de la marcha hemiparĂŠtica, aquĂ se presenta una lesiĂłn bilateral de la vĂa corticoespinal causando una sensaciĂłn de rigidez en los pies lo que provoca gran dificultad para despegar los pies del suelo. • Marcha paretoatetĂłsica: El caso mĂĄs general asociado a este tipo de marcha se caracteriza en que los pacientes andan sobre la punta de los dedos y con movimientos lentos, las piernas ocasionalmente tienen asociadas movimientos serpentinos. • Marcha parkinsoniana: Tal y como el nombre refiere, esta asociada con la enfermedad de Parkinson5 y aunque puede manifesarse por causas excluyentes al Parkinson, es mĂĄs frecuente en casos donde ĂŠsta Ăşltima se encuentra en fases avanzadas. Sus principales caracterĂsticas son que el tronco comunmente esta flexionado hacia adelante, formando una postura encorvada. • Marcha de Tredelenburg6: Los pacientes tiende a caer hacia el lado opuesto durante la fase de apoyo al lado afecto (la cadera opuesta cae hacia abajo). El resultado es una marcha con una sacudida lateral hacia el lado afecto, ocurriendo la sacudida durante la fase de apoyo del miembro afecto. • Marcha aprĂĄxica: Este tipo de marcha se caracterĂza porque el paciente tiene una perdida paulatina o parcial del conocimiento del pacientye para usar sus piernas para caminar. La idea preeliminar a emplear en la soluciĂłn de este problema es mediante una multiclasificaciĂłn y la nociĂłn bĂĄsica es la siguiente: Dado un conjunto de entrenamiento con m ejemplos de entrenamiento, queremos determinar si un vector de caracterĂsticas đ?‘Ľ corresponde a alguna de las categorĂas
5
es.wikipedia.org/wiki/Enfermedad_de_Parkinson
6
www.traumazamora.org/guias_tratamiento/semiocade ra.html
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đ?‘Ś con đ?‘Ś = 1,2,3, ‌ , đ?‘›. Para ello se deben determinar n fronteras de desiciĂłn, de este modo, si para alguna categorĂa 1,2,...,n existe: đ?‘ƒ đ?‘Ś = đ?‘– đ?‘Ľ; đ?œƒ! ∃ đ?‘ƒ đ?‘Ś = đ?‘– đ?‘Ľ, đ?œƒ! ≈ 1 đ??¸đ?‘?. 5 Entonces el vector de caracterĂsticas determinara que el paciente padece la anomalĂa đ?‘Ś = đ?‘–. Finalmente, tenemos el problema de la predicciĂłn de caĂdas que se resolverĂĄ mediante la regresiĂłn lineal multivariable. Este problema considera fundamentalmente el sexo y la edad del paciente de forma explĂcita y de manera implĂcita algĂşn padecimiento o anomalĂa previamente detectada y/o diagnosticada. Para la soluciĂłn del problema de regresiĂłn lineal, se puede optar por 2 vĂas: v Encontrar un mĂnimo local mediante el algoritmo Gradiente en Descenso. v Estimar directamente los parĂĄmetros de ajuste mediante EcuaciĂłn Normal7. v
4.
RESULTADOS
Los resultados obtenidos para cada problema se muestran a continuaciĂłn:
Figura 6: ImpresiĂłn del Conjunto de Datos y de la Frontera de DecisiĂłn en MATLAB. Fuente: ElaboraciĂłn Propia.
7
El concepto de la EcuaciĂłn Normal como tal surge del Aprendizaje Supervisado, sin embargo, el origen de la nociĂłn matemĂĄtica deriva de conceptos fundamentales como Matrices, Matrices Inversas y Matrices Transpuestas que pueden ser repasados en cualquier bibliografĂa de Ă lgebra Lineal [8].
Revista “Divulgación Científica” Como se aprecia en la figura anterior, el conjunto de entrenamiento es separable por una frontera de decisión lineal, lo que garantiza que el algoritmo implementado funciona correctamente.
Figura 7a: Obtención de los parámetros de Ajuste y Evaluación del porcentaje de Precisión en MATLAB. Fuente: Elaboración Propia.
Ya que el porcentaje de precisión excede el 99%, podemos asegurar de esta forma que el entrenamiento con el conjunto de datos proporcionado es confiable y sobre todo objetivo.
El punto 2, es de especial interés: si el conjunto de los datos que se introduzcan al programa se puede visualizar gráficamente como una serie de datos agrupados, una mejor alternativa para resolver nuestra problemática es la de aplicar aprendizaje no supervisado mediante la técnica de Agrupación/Entrenamiento por Clusters. La noción de esta técnica de aprendizaje es como sigue: Para cada conjunto de datos que sirva de entrenamiento el algoritmo de Agrupación por Clusters se encarga de reconocer estructuras, patrones y características similares según sea el elemento que se quiera identificar. Esta técnica es de especial aplicación para identificar los componentes del ADN. Dado que el tiempo para realizar más pruebas, optimizar la programación y visualizar nuevos resultados fue limitado, se eligió por comodidad la Máquina Vectorial de Soporte y los resultados obtenidos fueron los siguientes:
Para la detección de Anomalías, tenemos los siguientes resultados:
Figura 8: Visualización del conjunto de Datos e Impresión del Hiperplano Óptimo de Separación en MATLAB. Fuente: Elaboración Propia.
Figura 7b: Resultados preliminares de Clasificación Múltiple aplicando Regresión Logística en MATLAB. Fuente: Elaboración Propia.
La interpretación de los resultados obtenidos es la siguiente: § La gráfica de la izquierda muestra una perfecta representación gráfica del conjunto de datos con el que estamos trabajando, en particular, diferencia bien los pacientes que padecen, en nuestro ejemplo, marcha atáxica y otros casos. § La gráfica de la derecha muestra el conjunto de datos nuevamente junto a la visualización de la frontera de decisión, sin embargo, no se aprecia una clara clasificación para el conjunto de datos y más aún la estructura de los datos esta agrupada de acuerdo con el padecimiento en cuestión. § Los resultados obtenidos en cuanto a precisión son relativamente altos, un 80% es razonablemente bueno, sin embargo, el éxito en la clasificación es mínimo, lo cual nos da pauta para asumir que esta vía no es la correcta.
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Se debe hacer énfasis en que la detección de anomalías es un problema complicado y que se requiere mucha información para poder profundizar en la selección de algoritmos, características, etc. y poder así desarrollar así una solución más apropiada tomando estos resultados como base o punto de partida. Finalmente, para predicción de caídas, se debe considerar la ecuación normal y tener previamente una estimación del número de caídas promedio de acuerdo con cada anomalía a estudiar. Los resultados fueron los siguientes:
Figura 9: Aplicación de la Ecuación Normal para estimación del número de caídas por paciente en MATLAB. Fuente: Elaboración Propia.
Revista “Divulgación Científica” En el presente proyecto se obtuvieron resultados alentadores en cuanto a la predicción de Anomalías que es el problema central de esta línea de investigación, puesto que, en la actualidad, representa un área de alto impacto y competencia para las futuras generaciones y no solo eso, se pretende a largo plazo, aplicar estas técnicas para predecir anomalías en pacientes de todas las edades y no solo en pacientes de la tercera edad. Dichos resultados conforman el conjunto de elementos que sustentan los principios de la detección de anomalías en las personas considerando su marcha y algunos otros factores además de algunos problemas derivados de este mismo y que seguramente servirán de base para generar nuevas ideas y diseñar nuevos programas que permitan aumentar la efectividad y el índice de éxito tanto en los problemas de regresión como en los problemas de clasificación.
5.
CONCLUSIONES
Durante mi estancia en la Universidad Politécnica de Madrid tuve la oportunidad de retomar mi formación en el campo de la Inteligencia Artificial, así como de solidificar mis competencias previas para la correcta elección y programación de algoritmos de Machine Learning en el campo de la Medicina, específicamente, Detección de Anomalías en la Marcha de las Personas. El proyecto en general está lejos de darse por concluido, a pesar de que los resultados presentados son alentadores, hace falta considerar otros algoritmos y técnicas, probar otras características y mejorar aún más el sistema descrito en [2] para incluir estos algoritmos y poder ofrecer un software potencialmente útil a los sectores médico y de rehabilitación. De nueva cuenta, me permito resaltar el alto potencial que la Inteligencia Artificial tiene en la solución de problemas y que, en lo personal, admito que fue de gran utilidad para sentar parte de los principios de la detección de anomalías en las personas a través de su marcha, sin embargo, se requiere una gran capacidad de análisis y conocimientos teóricos y técnicos sobre el área de estudio a la que se desee implementar.
6.
AGRADECIMIENTOS
Agradezco al Dr. Alberto Brunete González y a la Ing. Paula Álvarez Gutiérrez por todo el apoyo y facilidades brindadas para la elaboración de este proyecto el cual, me permitió fortalecer e incrementar considerablemente mi formación en el campo de la Inteligencia Artificial.
7.
REFERENCIAS
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Una estrategia disruptiva para el control de mercancías internas Ricardo Pérez Calderón DR, rperez_calderon@hotmail.com, Alejandra Camarillo Villegas MC , v_c_a_77@hotmail.com Universidad Politécnica del Valle de México, Av. Universidad Politécnica esquina con Río de la Plata, col. Villa Esmeralda, Tultitlan Estado de México, 59700. México.
Resumen— El área de suministro de materiales en una organización hacia las diferentes entidades operativas siempre será un área de control preponderante en la parte funcional de la logística de la institución. El presente trabajo hace una descripción de los suministros tomando en cuenta un indicador diferente al costo y que consiste en valuar a los productos con un determinado puntaje y hace que los usuarios inmersos en el proceso nunca sepan en realidad el costo de cada uno de los productos, aunado a que cada una de las áreas involucradas tienen asignado un puntaje por mes y que cada vez que se suministran productos se va reduciendo ese puntaje y que nunca puede ser rebasado en ese mes, al final del cierre se reajustan de nuevo esos valores al puntaje inicial por cada división. Palabras clave: Productos, Entradas, Salidas, Puntos, Divisiones. Abstract— The area of supply of materials in an organization for the different operating entities is a preponderant control area in the functional part of the logistics of the institution. The present work has a description of the supplies at the moment of delivering products with a specific averages and makes the users submerge in the process never know in reality the cost of each of the products, every areas involved has been assigned an initial score points ISSN 448-669X
and every time they need products the points are reduced and they never go beyond of points of start, at the end of the closure they readjust those values to the initial score for each division and repeat the process month to month. Keywords: Materials, Inputs, Outputs, Points, Divisions.
Introducción
Para que las áreas de una organización puedan operar se necesita que ellas cuenten con una cantidad de suministros en productos mes a mes, es por ello, que este proceso debe estar validado no con un ejecutivo que dicte la cantidad de productos para ser suministrados a cada división, si no con un proceso que se genere de manera automática usando el historial de como se ha ido comportando cada división mensualmente, ello indicará como se ha suministrado a cada una de ellas. Por ejemplo, si se desea hacer un historial por año y asignarse ese promedio anual a cada división se puede hacer, o un historial semestral o dependiendo de la periodicidad que se desee e incluso por la temporalidad de periodos, ya que muchas veces se escasean determinados productos y será necesario que se suministren más en algunos productos en el mes o meses inmediatos anteriores o se vaya prorrateando mensualmente el suministro para el mes en cuestión. Otra estrategia podría ser, que se
Revista “Divulgación Científica” hiciera una planeación anual de cada división en donde se generaría un presupuesto mensual y como ellas saben por su operación cotidiana los periodos de mayor demanda y las temporalidades de cada producto, así se generaría una proyección con mayor certeza anual, claro que sería un estimado para que posteriormente sea validado y autorizado.
afectar los niveles de satisfacción del cliente. El control de inventario también se trata de saber dónde están todas sus existencias y de garantizar que todo se contabilice en un momento dado. Es importante denotar que el costo de lo que se tiene en el almacén es un dato importante para saber cómo repercute en el flujo de efectivo de la organización.”
Descripción del Método Para ofrecer una solución acorde a las necesidades de la organización se hizo un comparativo en relación a diferentes características de software y de diversos conceptos que existen en el mercado. Con Multicomercio® podrá crecer el Negocio y mejorar el control de inventarios en cuestión de minutos. Esta empresa determina lo siguiente: “el control de inventarios generalmente es un problema que las pymes no abordan bien, los inventarios o bienes en existencia se refieren a la cantidad de activos fijos o bienes que una compañía tiene en un momento específico en el tiempo.” También, esta empresa indica lo siguiente, “en una investigación realizada por la Secretaria de Economía se demostró que del total de las empresas establecidas, el 75% desaparecen antes de los primeros 2 años de vida. Pero, que es el control de inventario, también conocido como control de existencias, implica la regulación y la maximización del inventario de su empresa. El objetivo del control de inventario según esta empresa es maximizar las ganancias con una inversión de inventario mínima, sin ISSN 448-669X
El sistema de Inventarios de la empresa ClickBalance, indica a través del usuario Jorge Luis Adrián, lo siguiente: “permite tener tiempo para realizar otras actividades importantes de negocio para la empresa, debido a que el sistema a través de sus usuarios permite generar información relevante, confiable, veraz y oportuna, de acuerdo a los parámetros de control que establezco en el sistema. Estoy satisfecho debido a que puedo asegurar la rentabilidad deseada de la empresa, además de que el sistema es amigable." Esta empresa también hace la descripción de los tres tipos de inventarios que se deben de controlar, los cuales se referencian, en la siguiente dirección https://clickbalance.com/blog/contabili dad-y-administracion/inventarios-demercancias-sistemas-de-inventariosparte-1-de-3. 1. En el sistema de inventarios Global deberá llevarse la cuenta mercancías generales, en la que se realizará el registro contable del inventario inicial, las compras, devoluciones o rebajas sobre compras, las ventas y el inventario final, dando como resultado en forma global la utilidad o pérdida por las ventas de las mercancías
Revista “Divulgación Científica” correspondientes. Además, para este tipo de control de inventarios se deberá realizar un inventario físico del mismo para determinar cuánto queda en el almacén, así como la utilidad o pérdida por las ventas realizadas. 2. En el sistema analítico o por memorizado es posible conocer a detalle el valor de cada uno de los elementos que participan en la operación, salvo lo que corresponde a la existencia de las mercancías y el costo de ventas, el cual se podrá determinar mediante la práctica de un inventario físico. Las cuentas que se afectan básicamente son: Inventarios, compras, gastos sobre compras, descuentos y/o devoluciones sobre compras, ventas, descuentos y/o devoluciones sobre ventas. Durante el ejercicio se registrarán las operaciones en las cuentas correspondientes; sin embargo, al final del ejercicio, las cuentas correspondientes de gastos sobre compras, descuentos y/o devoluciones sobre compras, se traspasa a la cuenta de compras para determinar junto con el inventario inicial y el inventario final, el costo de ventas. 3. A través de los sistemas de inventarios perpetuos se conoce el valor de la mercancía en existencia a una fecha determinada, sin necesidad de realizar un inventario físico, considerando que los registros contables de la entrada y salida de la mercancía en el almacén se efectuaron correctamente y en la fecha correspondiente; para ello ISSN 448-669X
se llevan las tarjetas de almacén (kardex) o en la actualidad, mediante un sistema automatizado que determina el saldo que tiene el inventario y las existencias correspondientes. Las tres opciones que indica esta empresa son interesantes para control de los inventarios y además de que conceptualmente son diferentes. La enciclopedia colaborativa de la Red Cubana EcuRed, indica lo siguiente de los sistemas de control de inventarios: “son sistemas de contabilidad que se utilizan para registrar las cantidades de mercancías existentes y para establecer el costo de la mercancía vendida.” Además indica que existen básicamente dos sistemas para llevar a cabo los registros de inventario: el sistema periódico y el sistema perpetuo, ellos se describen de manera puntual en la siguiente dirección electrónica, https://www.ecured.cu/Sistemas_d e_control_de_inventarios. 1. El sistema de inventarios periódico realiza un control del inventario cada determinado tiempo o periodo, y para eso es necesario hacer un conteo físico. Para poder determinar con exactitud la cantidad de inventarios disponibles en una fecha determinada. Con la utilización de este sistema, la empresa no puede saber en determinado momento cuantos son sus mercancías, ni cuanto es el costo de los productos vendidos. La empresa solo puede saber tanto el inventario exacto como el costo de venta, en el momento de
Revista “Divulgación Científica” hacer un conteo físico, lo cual por lo general se hace al final de un periodo, que puedes ser mensual, semestral o anual. Para determinar el costo de las ventas realizadas en un periodo, es preciso realizar conteo físico de inventarios que consiste en tomar el inventario inicial, y sumarles las compras, restarle las devoluciones en compras y el inventario final, el resultado es el costo de las ventas del periodo. En el inventario periódico, las compras de mercancía o de materia prima, no se contabilizan en el activo (Inventarios), sino que se contabilizan en la cuenta compras. Al finalizar el periodo, con el valor allí acumulado, se realiza el conteo físico de inventarios para determinar el costo de venta. Las devoluciones de mercancías compradas se contabilizan también en la cuenta de compras. En este sistema la empresa mantiene un registro continuo de cada artículo del inventario, de esta forma los registros muestran las mercancías disponibles en todo momento. Es útil para preparar estados financieros mensuales, trimestrales u otros estados intermedios. La empresa puede determinar el costo del inventario final y el costo de las mercancías vendidas directamente de las cuentas, sin tener que hacer un conteo físico de las mercancías. Este sistema es el que se utiliza en nuestro país (Cuba). Adicionalmente, este sistema proporciona un grado de control más alto que el sistema periódico, debido a que la información del inventario ISSN 448-669X
siempre está actualizada. Además del control permanente de los inventarios, este sistema permite la determinación del costo al momento de hacer la venta, debido a que en cada salida de un producto, es registra su cantidad y costo. La valoración de los inventarios para la determinación del costo de venta por el sistema perpetuo, tiene el inconveniente con los valores de las mercancías, puesto que éstas se adquieren en fechas diferentes con precios diferentes, por lo que es imposible tener una homogeneidad en los valores de las mercancías compradas. Para sortear este problema, la valoración de los inventarios se realiza mediante diferentes métodos que buscan determinar el costo de la forma más real, dependiendo del tipo de empresa. 2. En el sistema perpetuo, las compras de mercancías o Materia prima se contabilizan en un debito a la cuenta de Inventarios (Activo). En la devolución de compras de mercancías, se afecta directamente la cuenta de inventarios, es decir, se contabiliza como un crédito a la respectiva subcuenta de inventarios. Cuando se realiza una venta, esta se contabiliza en la respectiva cuenta de ingresos, y a la vez se contabiliza el costo de venta, puesto que al momento de cada venta, se determina también su costo. Por último, los autores, Charpentier y Sánchez, (2013) comentan que, “La implementación de un Sistema de Control Interno Operativo en el área
Revista “Divulgación Científica” de almacenes mejoró significativamente la gestión de los Inventarios debido a una mejora en los procesos, en el control de inventarios, en la distribución física de los almacenes.” Es una aseveración muy válida al momento que se implementa un sistema de información. Como se observa en las referencias anteriores se manejan diversas opciones del control de inventarios ellas son un referente para el desarrollo del presente proyecto. Por otro lado, al no tener como referencia un sistema de información ya sea para una migración que soporte de manera visual el control de inventarios o los planteamientos de las referencias descritas con anterioridad, entonces se puede considerar un área de oportunidad la implementación de una aplicación automatizada. A pesar de que en la actualidad se lleva el control a través de la hoja electrónica de Excel de manera muy eficientemente, pero como bien se conoce, hay ventajas y desventajas de su uso. En la página proyecto impulsa, indica lo siguiente de las ventajas y desventajas: Entre las ventajas de usar Excel se encuentra la de tener una capacidad increíble de facilitar la creación fórmulas, funciones, ecuaciones y listas. La construcción de funciones puede ser bien difícil para aquellos que están comenzando a usar el programa, ellos aconsejan tomar un curso de Excel avanzado, aunque es cierto que ofrece muchas funciones, muchas de ellas no aplican en nuestra área de trabajo, debido a que los procesos suelen ser muy específicos según el tipo de organización, el área e inclusive el ISSN 448-669X
tipo de usuarios. En las desventajas que mencionan se encuentran las siguientes, pérdida de tiempo, realizar labores repetitivas una y otra vez, pasar el tiempo haciendo tareas “técnicas” o capturando datos, pasar más tiempo haciendo la hoja de cálculo que tomando decisiones, equivocarse por no documentar el proceso, pérdida de información por la desorganización de la misma. Por lo tanto, el desarrollar una aplicación automatizada es un referente sólido para la mejora en el control y toma de decisiones de los inventarios. Para la creación de la propuesta de la aplicación se usarán herramientas de software libre: el manejador de base de datos MySql por ser relacional, el lenguaje de programación Java por ser Orientado a Objetos y el reporteador IReport, entre otros. Para el desarrollo de la aplicación se modelo la base de datos que se presentan en la figura 1, así como se realizaron varios procesos de interfaces para cargar la información: las categorías, los productos, los puntos por productos o el histórico de meses anteriores de los productos, entre otras. Esto se realizó para que la migración, la funcionalidad y la operación del sistema fueran más trasnparentes y acordes a la cotidianidad. Modelación de la base de datos
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Fig.1 Base de datos. Inventarios Fig.3 Menú Principal
Para acceder al menú principal de la aplicación como cualquier sistema de información se cuenta un chequeo (fig. 2) de usuario y password e inmediatamente después aparece la forma al nivel del usuario que desee acceder. Existen tres niveles de usuarios, 1. El administrador (Fig. 3), quien es el responsable de la aplicación, 2. El usuario de cada división que son los que hacen solicitudes al almacén y 3. El nivel administrativo que es el que da la autorización a cada uno de los pedidos realizados por los usuarios.
Fig. 4 Opciones en los Catálogos
Fig. 5 Diversos Reportes
Fig.2 Login
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El siguiente usuario de la aplicación es el nivel de cada una de las áreas operativas (fig. 6), los que hacen los requerimientos al almacén mes a mes, así como la impresión del vale
Revista “Divulgación Científica” (Fig. 7), a ellos se le presentan algunas de las siguientes pantallas.
en su defecto a través del proceso en automático del histórico de descargas hacia las divisiones en donde se hace una promedio por año, semestral o mensual según se indique.
Fig. 6 Pantallas más importantes a nivel de usuario operativo
Fig. 7 Pantalla a nivel de usuario para impresión de vales
La fig. 8, es la opción a nivel de administrativo quien se encarga de autorizar los pedidos de las áreas operativas de cada división. Uno de los procesos que sobresalen al desarrollo de esta aplicación es la asignación de puntos a cada una de las divisiones o departamentos, los cuales sirven para no excederse en los recursos asignados. En la figura 9, se desglosan por cada división los puntos que les fueron estipulados mes a mes. Es de suma importancia resaltar que los puntos pueden ser asignados a cada división de manera manual previo análisis por parte del responsable del área de materiales, o
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Fig. 8 Pantalla a nivel administrativo
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Fig. 9 Reporte de desglose de puntos mensual
Resultados
En la siguiente grafica se presenta parte del código de una forma de la aplicación, se observa que el lenguaje usado es Java. package inventario; import java.sql.Connection; import java.sql.PreparedState ment; import java.sql.ResultSet; import java.sql.SQLException; import javax.swing.JOptionPan e; import javax.swing.table.Defaul tTableModel; import ds.desktop.notify.Deskt opNotify; import java.util.Calendar; import java.util.GregorianCalen dar;
// <editor-fold defaultstate ="collapsed " desc="Gen erated Code"> private void initCompon ents() {
public class
jLabel20 =
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txtpuntos = new javax.swing .JTextField (); jLabel19 = new javax.swing .JLabel();
rel_art_division extends javax.swing.JInternalFra me { Connection con; DefaultTableModel model; double costoMedio=0.0; String fechac=""; int sw1 = 0, comprar =0, sacar = 0, inicial = 0, cantant=0; public rel_art_division() { initComponents(); this.setTitle("~RELACIO N_ARTICULO_DIVISIO N"); conecta(); fechac = fechactual(); cargatabla(); } public void conecta(){ con = conexion.conectar(); }
new javax.swing .JLabel(); jLabel5 = new javax.swing .JLabel(); txtiddivision = new javax.swing .JTextField (); txtidproduct o = new javax.swing .JTextField (); jLabel13 = new javax.swing .JLabel(); btnconsulta = new javax.swing .JButton();
jLabel24 = javax.swing.ImageIcon( new getClass().getResource( javax.swing "/toolbar/application_for .JLabel(); m.png"))); txtfecha = setPreferredSize(new new java.awt.Dimension(586 javax.swing , 477)); .JTextField setVisible(true); (); addInternalFrameListen er(new javax.swing.event.Intern alFrameListener() {
jLabel21 = new javax.swing .JLabel();
Revista “Divulgación Científica” public void internalFrameActivated(j avax.swing.event.Intern alFrameEvent evt) { } public void internalFrameClosed(ja vax.swing.event.Internal FrameEvent evt) { } public void internalFrameClosing(ja vax.swing.event.Internal FrameEvent evt) { formInternalFrameClosi ng(evt); } public void internalFrameDeactivat ed(javax.swing.event.Int ernalFrameEvent evt) { } public void internalFrameDeiconifie d(javax.swing.event.Inte rnalFrameEvent evt) { } public void internalFrameIconified(j avax.swing.event.Intern alFrameEvent evt) { }
jScrollPane 1 = new javax.swing .JScrollPan e(); table = new javax.swing .JTable(); jLabel28 = new javax.swing .JLabel(); txtbuscar = new javax.swing .JTextField (); jLabel1 = new javax.swing .JLabel();
jMenuBar1 = new javax.swing .JMenuBar( ); jMenu1 = new javax.swing .JMenu(); itemNuevo = new javax.swing .JMenuIte m(); itemGuard ar = new javax.swing .JMenuIte m();
jLabel23 = new javax.swing .JLabel();
itemActuali zar = new javax.swing .JMenuIte m();
txtcantidad = new javax.swing .JTextField ();
itemElimina r = new javax.swing .JMenuIte m();
txtnompro = new javax.swing .JTextField (); txtnomdiv = new javax.swing .JTextField
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();
setClosabl e(true); setIconifiab le(true); setFrameIc on(new txtfecha.set
Revista “Divulgación Científica” Foreground (new java.awt.C olor(51, 51, 51)); El código se realizó usando una Interface Development Environment (IDE) de Oracle de software libre, adicionalmente se utilizó un reporteador también de software libre Jaspersoft y el manejador de base de datos MySQL. Con estos elementos se creo y se implementó la aplicación respectiva, con ella se obtuvieron algunos de los siguientes resultados: I.
La gestión de la información es propia de un sistema de información
II.
La toma de decisiones ya es en tiempo real sin necesidad de solicitar información a la entidad respectiva.
III.
El flujo de la información se da con mayor velocidad y precisión.
IV.
El tiempo de adaptación al uso de la aplicación fue relativamente corto, considerando el involucramiento de la mayoría de los usuarios.
V.
La aplicación es considerada como un disruptor tecnológico en el proceso de materiales por el simple hecho de involucrar a la tecnología en su desarrollo e implementación. Conclusiones Finales
El proceso de mejora del sistema depende de la instancia que usa la aplicación, se le pueden ir ISSN 448-669X
incorporando más módulos al proyecto, sin restricción alguna y pueden ser embebidos a los que ya tiene. El desarrollar una aplicación como este tipo parecería que no tiene impacto alguno debido a la infinidad de software que ya existe en el mercado a un costo relativamente muy accesible, sin embargo, las empresas siempre están ávidas de que se les desarrollen aplicaciones al más mínimo detalle de acuerdo a su operación, por lo tanto, siempre habrá la necesidad de desarrollar módulos acordes a la operación cotidiana de las empresas, incluso si ellas cuenta con software de primer nivel como es un Enterprise Resourcing Planning (ERP) que controla el flujo de información desde que se hace una prospección de clientes hasta que se pasa por todo el proceso administrativo y operativo de la empresa regresando de nuevo a él a fincar un pedido pero ahora ya como cliente, en otras palabras siempre hay particularidades que los grandes sistemas no controlan por ser una gran infinidad de actividades que se desarrollan y se llevan a cabo en la diversidad de empresas que existen, es imposible que un sistema se adapte al 100% a la parte operativa de ellas, ahí es donde entran los desarrollos propios, cómo esta aplicación. Referencias H.
Charpentier, F. Sánchez, J. Margarita, (2013), http://repositorio.upao.edu.pe/b itstream/upaorep/140/1/ HEMERYTH_FLAVIA_IMPLE MENTACION_SISTEMA_CON TROL.pdf, recuperado el día 1 de Enero del 2018
Revista “Divulgación Científica” https://www.sistemadeventa.com/sist ema-control-inventarios, consultado el día 10 de Enero del 2018. https://clickbalance.com/blog/contabili dad-yadministracion/inventarios-demercancias-sistemas-deinventarios-parte-1-de-3, consultado el día 02 de Febrero del 2018. https://www.ecured.cu/Sistemas_de_ control_de_inventarios, consultado el día 12 de Marzo del 2018. http://proyectoimpulsa.mx/ventajasde-usar-excel-en-tu-empresa/, consultado el día 01 de Abril del 2018. Notas Biográficas Dr. Ricardo Pérez Calderón. Este autor es profesor de tiempo completo de la UPVM, en el Estado de México. Terminó sus estudios de formación y su Posgrado de maestría en ciencias en Informática en la UPIICSA. Es doctor en Educación. Ha publicado artículos en relación a su especialidad la programación y bases de datos. M. en I. Alejandra Camarillo Villegas, Esta autora es profesora de tiempo completo de la UPVM, en el Estado de México. Terminó sus estudios de formación y su Posgrado de maestría en Ingeniería. Ha publicado artículos en relación a su especialidad de química industrial. ISSN 448-669X
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Desafíos de la Educación en México María Patricia Tzili Cruz Universidad Politécnica del Valle de México, Av. Universidad Politécnica esquina con Río de la Plata, col. Villa Esmeralda, Tultitlan Estado de México, 59700. México. ptzili18@gmail.com
Antecedentes La educación en México, afronta grandes retos y desafíos ya que se debe trabajar para lograr un Capital Intelectual que ayude al país a enfrentar este mundo globalizado y tecnológico, en una Era del Conocimiento, sin embargo se debe analizar los antecedentes históricos educativos y analizar ¿por qué nuestro país continua con un rezago educativo?. González, (1951) menciona que se puede ver el proceso de aprendizaje en dos partes, la primera el doblamiento primitivo en América y el segundo los inicios del primer Horizonte Cultural. Larroyo, (1956) menciona que los pueblos porto-históricos adquirieron destrezas y costumbres que permiten el inicio a una embrionaria educación intencionada, que con el paso del tiempo genera la necesidad de organizarla en forma adecuada y permanente, dando lugar al nacimiento de rudimentarias instituciones pedagógicas. Cuando la pictografía se utiliza como forma de remembranza de conocimientos de los pueblos, llega un momento en que adquieren una forma más consciente. Además esto da pié a una escritura jeroglífica de pueblos, con un conocimiento inteligente de estilización de las pinturas rupestres, con intenciones más especificas de comunicar hechos notables. De ahí surgen las clases sociales y la necesidad de distribuir en forma específica las tareas, por lo que se requiere un aprendizaje en forma de ISSN 448-669X
educación impartida por instituciones rudimentarias. Gonzalbo, (2010) indica que en la época prehispánica las actividades estaban para el sustento del estado y la cohesión de la comunidad. Además la educación se encaminaba a tres áreas importantes: familia, religión y guerra de acuerdo a las evidencias de las culturas mesoamericanas. En la cultura Mexica cada calpulli tenía Calmécac que eran algo parecido a escuelas que instruían para ser sacerdotes o guerreros y era para los hijos de la nobleza. Y los Telpochcalli para los plebeyos a los cuales también se les instruían para ser guerreros. (Escalante, 1985). Para la época Colonial se realizan diferentes tipos de enseñanza como: artes, oficios, la femenina, evangelizadora, religiosa y universitaria (esta última solo para las familias adineradas y exclusiva de los hombres). Sin embargo la formación intelectual de los indígenas fue desplazada por la atención exclusiva hacia los criollos; por lo cual estos fueron excluidos en los niveles educativos, y solo se les dio formación religiosa. Es importante precisar que la educación era más enfocada a la consolidación ideológica y de dominio español. Bolaños (1981), menciona que la educación inicial adoptada por el estado español no fue determinante, como es el caso de las disposiciones de Fernando el
Revista “Divulgación Científica” Católico que bajo la encomienda se obligaba a educar a los indígenas, o como las Ordenanzas de los maestros en enseñar a leer, escribir y contar que no fueron observadas por los instructores. Por otra parte la educación femenina fue escaza y durante esa época y solo tenían acceso a catequesis y las enseñanza de la madre; muy pocas tenían acceso a instrucción de lectura, escritura y aritmética básica. Ya que los internados de la aristocracia exigían que las alumnas fueran españolas o de descendientes de españolas. Fue hasta el año de 1810, como lo menciona Staples (1992), los liberales y conservadores coincidían en que la educación es fundamental para el desarrollo del país, pero los conflictos con el extranjero, dificultaban le generación del estado y con ello la definición de políticas educativas, sin embargo hubo un avance significativo en la expansión de educación primaria. Un acontecimiento relevante fue que el presidente Valentín Gómez Farías, el 23 de octubre de 1833 expidió una ley donde se estableció la libertad de enseñanza desafortunadamente fue suprimida en 1834 por la respuesta adversa de los conservadores. Vázquez y Zoraida (1992), mencionan que en 1843, el presidente Antonio López de Santa Anna en el artículo 60 del Plan General de Estudios de la República Mexicana ordena que los alumnos reciban sólidos principios religiosos, por ser un político conservador, además centralizo la enseñanza en todo el país y así le quito la facultad a los gobiernos de los estados. Afortunadamente en 1867, tras la victoria de Juárez, se promulgo la Ley Orgánica de Instrucción Pública, en ella se ISSN 448-669X
establece la educación primaria gratuita para los pobres y obligatoria, se excluida del Plan de Estudios toda enseñanza religiosa y se incorporaba la enseñanza de moral además se garantizaba la libertad de enseñanza. En la época del Porfiriato, Joaquín Baranda Ministro de Justicia e Instrucción en el periodo (18821901), en su gestión fundó cuatro escuelas normales, y desde sus inicios la Normal Nacional adquirió la facultad exclusiva de expedir títulos para la enseñanza. (Bazant, 1996). Por otra parte Justo Sierra llego a la Subsecretaría de Instrucción Pública y se preocupo por organizar la educación a nivel nacional y elevar los niveles de escolaridad; además creó la Secretaría de Instrucción Pública y Bellas Artes, de la que fue titular y fundó la Universidad Nacional en 1910. El congreso Constituyente de 1917 llevo a rango constitucional el precepto de la educación laica, obligatoria y gratuita, además de que prohibió a las asociaciones religiosas organizar o dirigir escuelas de educación primaria. Además en 1921 por iniciativa de José Vasconcelos se creó la Secretaría de Educación Pública (SEP) e impulso la alfabetización, instalación de bibliotecas, libros de texto gratuitos y la escuela rural. En 1929, la Universidad obtuvo su autonomía conservando el financiamiento público, y en 1933 fue autónoma en lo financiero (Zarate, 2003). Prawda, (1987) indica que posteriormente en el sexenio de Lázaro Cárdenas (1934-1940), se fundó el Instituto Politécnico Nacional (IPN) y otras instituciones tecnológicas y se abrieron vocacionales en el nivel medio superior y centros educativos indígenas,
Revista “Divulgación Científica” también el Instituto de Antropología e Historia y El Colegio de México. Con el fin de ampliar las oportunidades educativas de los trabajadores urbanos y rurales. Muñoz (1973) menciona que se redujo el analfabetismo de la población y se incremento la cobertura educativa creciendo entre 1940 y 1950. A partir de la década de 1950 a 1970, aumento la atención educativa básica en forma más rápida y para 1980 continuó su crecimiento pero ahora en el nivel superior. Primeras Políticas Educativas Para comprender como se ha tratado de mejorar la educación en México, se hace una cronología con las acciones y Políticas Educativas más relevantes que se generaron a partir de 1960 y que se presentan en la tabla 1. Tabla 1. Cronología de las Política Educativas en México. Año/Política Presidente Educativa
Objetivo
Plan de Mejoramiento y la Expansión de la Educación Primaria en Adolfo 1960 Plan de México, que establecía López Once Años satisfacer la demanda Mateos de educación primaria en 11 años que no logro cumplirse. 1964 y 1970 Comisión de Planeamiento Apertura de Integral de la instituciones de Gustavo Educación enseñanza de nivel Díaz medio superior y la Ordaz unificación de Sistema Nacional de calendarios escolares. Orientación Vocacional La educación es un Luis 1973 Ley servicio de carácter Echeverría Federal de público que ejerce el Álvarez Educación Estado y la iniciativa privada debe operar
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bajo las condiciones que le señale. • Diagnóstica y declara la educación preescolar. Plan Nacional • Programa de de Educación Educación para Todos enfocada a la (PNE) educación primaria. José López Portillo
• Crea la Universidad Ley para la Pedagógica Coordinación de la Nacional (UPN) Educación Superior • Instituto Nacional de Educación para Adultos (INEA). • Promover el desarrollo integral del individuo y de la sociedad mexicana.
1984 Programa Nacional de Miguel de Educación la Madrid Recreación, Cultura y Deporte.
• Ampliar acceso de todos mexicanos a oportunidades educativas, culturales, deportivas y recreación.
el los las
de
Promover el logro de una modernización del país, a través de la vinculación de la Carlos 1989 Reforma educación con el Salinas de Educativa aparato productivo del Gortari Estado, cuyo fin era llegar al desarrollo de la ciencia y la tecnología
En 1992 se generó el Acuerdo Nacional para la Modernización de la Educación básica, y a partir de ahí
Revista “Divulgación Científica” crece al sistema escolarizado. A partir del 2002 se autoriza un gasto federal en el sector educativo por 277 038.4 millones de pesos, que representa un incremento de 4.6% respecto a los recursos ejercidos en 2001. (Segundo Informe de Gobierno del Presidente Vicente Fox Quezada, 2006). También en este mismo periodo se crea el Instituto Nacional de Evaluación de la Educación (INEE) que colabora con la Secretaría de Educación Pública (SEP) en la evaluación del Sistema Educativo Nacional (SEN) para garantizar la calidad de la educación. Además tiene que apoyar a realizar evaluaciones nacionales del aprendizaje de los alumnos y desarrollar indicadores de calidad del SEN. (INEE, 2006) A partir del 2006 se genera una evaluación de los aprendizajes denominada ENLACE (Evaluación Nacional de Logros Académicos en Centros Escolares) y se aplica en Educación Básica en todas las escuelas primarias (en los últimos 4 grados) y secundarias (en el último grado), tanto públicas como privadas en México. En el 2009 se aplico a todos los grados de educación secundaria. (ENLACE, 2014). Retos y desafíos Si se analiza el desarrollo histórico de la Educación en México se encuentran elementos que han hecho que el desarrollo educativo sea deficiente desde los inicios de la época de la conquista porque la “educación” solo comprendía la imposición religiosa para los indígenas, y un adiestramiento para las artes y oficios. Por otra parte a lo largo de la historia se desarrollan proyectos educativos, donde el objetivo es incrementar la matricula en las ISSN 448-669X
instituciones educativas, dejando a un lado la calidad y para su elaboración solo interviene el gobierno y dejan a un lado a los docentes, padres de familia, y los propios estudiantes. El estancamiento de la educación se presenta a partir de la década de 1980 en el periodo de Miguel de la Madrid, cuando realizo una solicitud urgente a la comunidad financiera internacional para reestructurar los términos de la deuda externa, la cual fue atendida bajo la firma de la “Carta de Intención” por el Fondo Monetario Internacional (FMI) y el Banco Mundial (BM), donde se compromete entre otras medidas a una ajuste en las tasas de cambio, el aumento en las exportaciones, disminución de tarifas de importación, venta de empresas paraestatales, aunque se recupero estabilidad económica también aumento el desempleo y reducción en el gasto social que afecto a los sectores de salud y educación. (México: Carta de Intención al FMI, 1986). Cuando el gobierno da acceso a las escuelas particulares bajo el modelo Neoliberal lo único que hace es transformar la educación en mercancía y venderla a clientes que tienen el poder adquisitivo para insertar a sus hijos en centros educativos que garantizan niveles educativos mucho más altos que los centros públicos porque profesores están altamente capacitados ya que se les exige grado de maestría en educación básica y llegan a reducir el número de alumnos en un grupo a cambio de colegiaturas más altas. En la actualidad la educación no se puede ver de una forma aislada en el contexto mundial actual, puesto que los logros educativos no son únicos al desarrollo del país en forma aislada; si
Revista “Divulgación Científica” bien es cierto que la educación desarrolla el capital humano para afrontar las problemáticas internas de un país también es cierto que los países forman parte de instituciones globales como la OCDE (Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico) el Banco Interamericano de Desarrollo (IDB), el Banco Mundial o la ONU (Organización de las Naciones Unidas). Esto genera un estrés a nivel de gobierno porque tiene que medirse y compararse con los resultados obtenidos de las evaluaciones del desempeño y los estudiantes no sólo se evalúan internamente sino que las evaluaciones externas como lo es PISA (Program for Internacional Student Assessment), ponen al descubierto las desventajas competitivas que México tiene con respecto a los países miembros de la OCDE, además no se considera el contexto que tienen los demás países que es su gran mayoría son países del primer mundo. Por otra parte por muchos años se utilizó el modelo de la “Reproducción” investigación realizada para el desarrollo del libro de Bourdieu y Passeron (1970) deduce que el Sistema Escolar es un proceso de adoctrinamiento que hace que sea una reproducción cultural y social generada por una cultura dominante. A través del proceso pedagógico se enseña una cultura que un grupo social que está en el poder desea que se reproduzca, ya que la educación no es neutral ni creada para que sirva a interés común, sino para la formación de fuerza de trabajo que beneficien a la clase dominante que es la que define e impone su modelo de sociedad. Esto hace que una vez atravesado por el proceso educativo, este patrón se herede de forma indirecta a ISSN 448-669X
los hijos, de forma que quienes no aceptan o adquirieron la formación son excluidos, por lo tanto la herencia cultural es causa de la desigualdad. De ahí la alternativas de enseñar contenidos de pensamiento o enseñar a pensar, es decir ya no es solamente contenidos o teorías en la educación, sino generar pensamiento crítico para la solución de problemas, por lo que se pretendía orientar la sostenibilidad democrática y convivencia social. La educación basada en competencias, en estos últimos años es la parte fundamental de las políticas educativas, si bien es cierto que para muchos países son efectivas en el caso de México no han obtenido los resultados esperados. Por ejemplo del sistema educativo nacional que comprende preescolar primaria, secundaria, media superior, superior y las capacitaciones para el trabajo se han incrementado. La matrícula de estas instituciones dan atención a 33.6 millones de estudiantes (2005), de los cuales el 86% se encuentra en escuelas públicas y a partir de ese año se han incrementado paulatinamente la cobertura en educación básica. Sin embargo se debe generar estrategias para que exista mayor cobertura en zonas de mayor pobreza, ya que siguen en un rezago a nivel nacional (INEE, 2010) Pero a pesar de los logros favorables con respecto a la cobertura en educación las evaluaciones externas no muestran avances significativos por ejemplo: obtener (633 a 800) en una prueba PISA significa que el alumno tiene potencial para realizar actividades de alta complejidad y un nivel de (409 a 483) es sólo un mínimo adecuado para desempeñarse en una sociedad contemporánea y es en lo que
Revista “Divulgación Científica” últimamente ha obtenido nuestro país. (Calero y Escardíbul, 2007). Específicamente se hace hincapié en que en el nivel de comprensión lectora los estudiantes no tienen la capacidad suficiente para poder obtener datos que puedan ayudar a resolver un planteamiento lógico-matemático y peor aún que no tienen las capacidades fundamentales para una aritmética básica. Se debe mencionar que en algunos casos específicos de los estados que componen México ha habido niveles insuficientes con lo que respecta a la prueba PISA es decir un nivel 0 que corresponde a “insuficiente para acceder a estudios superiores y para actividades que exige la vida en la Sociedad del Conocimiento” (OCDE, 2015) Considerar que la educación en México debe de adecuarse al mundo actual porque el crecimiento de tecnología y del conocimiento va en forma exponencial con respecto a lo que el ser humano puede adquirir, como se muestra en la figura 1. Donde se puede observar su crecimiento en forma exponencial comparado con el aprendizaje que va cambiando en forma lineal lo mismo que el social, económico y político.
Figura 1. Comparación del cambio tecnológico y de adquisición del conocimiento. Ahora para este periodo el Plan Mundial es la Educación 2030 que según su objetivo es “Garantizar una educación inclusiva, equitativa y de calidad y promover oportunidades de aprendizaje durante toda la vida para todos”. El proyecto 2030 se basa en indicadores para medir el éxito del mismo, y para el caso de México, lo único que haría es tratar de llegar a números y dejar de tener en cuenta la calidad ya que es la historia que se puede observar a lo largo del desarrollo histórico de la educación en nuestro país, porque para el estado es suficiente con llegar a cifras sin tomar en cuenta el fondo del problema, como es considerar el capital cultural que tiene un estudiante, las herramientas que cuenta en forma independiente (comida, entorno familiar, apoyos tecnológicos, actividades recreativas, economía). Por lo cual si no se considera en forma sería una Política Educativa que vaya a al núcleo primordial, se continuara con el rezago educativo y en las pruebas estandarizadas ocuparemos el último lugar. (ONU, 2018). Conclusiones Siguen pasando los años y el rezago educativo en México sigue latente, esto debido principalmente a que las Políticas Educativas no son bien aplicadas, por otra parte los docentes de educación básica se les asigna una serie de actividades administrativas que comprometen su labor educativa. La vinculación de los padres de familia se está haciendo poco a poco, sin embargo esta debió de realizarse desde hace muchos años; la escuela para padres tiene poco que se ha implementado en las
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Revista “Divulgación Científica” escuelas, por otra parte se le está dejando el peso a los docentes del éxito o fracaso del desempeño de los estudiantes, siendo que tiene que ver en muchas ocasiones al contexto donde viven como lo es: delincuencia, inseguridad, falta de oportunidades entre otros factores. Además otros países están utilizando la neurociencia para poder apoyar en la educación y en nuestro país solo se consume lo que ha tenido en otros países sin entender que son diferentes contextos. También se debe de considerar que en educación básica se están introduciendo lentamente las Tecnologías de la Información y Comunicaciones (TIC) sin embargo la capacitación de los docentes en ese ámbito no es la adecuada y queda en desventaja con los alumnos que usan la tecnología desde muy temprana edad, sin embargo esto no quiere decir que les den buen uso. Con respeto a esto no todas las escuelas tienen una buena infraestructura tecnológica según el Instituto Nacional de Estadística Geografía e Informática (INEGI) solo el 50% de los habitantes de México tienen conexión a Internet. Por lo que considerando las diferentes zonas que tiene nuestro país como es la urbana y rural en estas últimas se encuentran escuelas multigrado, es notorio que no cuentas con conexión a Internet ni computadoras. Es importante que todos los actores que intervienen en la educación: gobierno, docentes, padres de familia y alumnos trabajen en forma conjunta para que se apliquen las Políticas Educativas en forma correcta, que exista un seguimiento en la formación del alumno puesto que el buen trabajo que se realiza en educación preescolar no se vea interrumpido en primaria y secundaria. ISSN 448-669X
Continuar fomentando la creatividad del alumno y que el docente se forme como un guía en el desarrollo de proyecto, que oriente a la toma de decisiones y al manejo de conflictos y promover el trabajo en equipo.
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