Examinando por Autor "Castro Gil, Manuel Alonso"
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Publicación ARLE : una herramienta de autor para entornos de aprendizaje de realidad aumentada(Universidad Nacional de Educación a Distancia (España). Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales. Departamento de Ingeniería Eléctrica, Electrónica y Control, 2014-07-30) Cubillo Arribas, Joaquín; Castro Gil, Manuel Alonso; Martín Gutiérrez, SergioEl propósito de esta tesis llevada a cabo durante estos últimos cinco años ha consistido en investigar cómo las tecnologías emergentes son incorporadas al entorno educativo, cómo algunas de ellas evolucionan y se convierten en herramientas imprescindibles en el día a día de alumnos y profesores y cómo otras simplemente no han logrado adaptarse o son escasamente empleadas ya sea por su coste, por su complejidad o porque aún no ha llegado “su momento”. Tras estudiar la evolución de estas tecnologías se decidió por centrar la investigación en una de ellas, la Realidad Aumentada. Esta tecnología que tuvo su inicio en 1962, comenzó a destacar por las posibilidades que ofrece en distintos ámbitos, la industria, el marketing, el comercio y la educación. Así, al comienzo de esta investigación, la Realidad Aumentada era aún desconocida por la mayoría de la comunidad educativa, pero gracias a los avances en esta tecnología así como en la evolución de los dispositivos móviles se pudo llevar de una forma más o menos masiva al público en general. Sin embargo a pesar del avance de esta tecnología, las herramientas que permiten emplear la RA en la educación son escasas, y las que existen están desarrolladas para la enseñanza de un área de conocimiento determinado o si por el contrario son más generales no cuentan con aquellos aspectos más específicos de la educación como son la contextualización de los contenidos, o el seguimiento y evaluación del conocimiento de los alumnos. Para ofrecer una solución a estas carencias surge el proyecto ARLE, un Entorno de Aprendizaje basado en la Realidad Aumentada. El proyecto ARLE consiste en un plataforma Web en la cual cualquier usuario puede incorporar contenido virtual (Videos, archivos de sonido, imágenes, objetos tridimensionales y objetos tridimensionales animados) junto con una contextualización y evaluación del mismo a cualquier documento impreso, complementando los contenidos teóricos y prácticos. Esto se realiza de una forma transparente para el usuario, sin necesidad de disponer de conocimientos de programación y ni siquiera de conocimientos de RA. La experiencia con la RA se realiza a través de una aplicación móvil denominada ARLE móvil, a través de la cual los estudiantes interactúan con la RA y con el recurso virtual aumentado, moviéndolo, escalándolo, obteniendo la descripción y contextualización del mismo y si así lo decidió el profesor, podrán también contestar aquellas cuestiones que el profesor incorporó al recurso a través de la plataforma Web ARLE. Por lo tanto el sistema cuenta con dos partes diferenciadas, ARLE como herramienta de autoría de contenidos aumentados y ARLE como aplicación móvil para la visualización e interacción con los contenidos aumentados. Durante la investigación se probará cómo un entorno de estas características puede ser empleado tanto por profesores como por alumnos para incorporar contenido virtual aumentado a distintos contenidos educativos como libros, apuntes, notas, exámenes etc., y cómo la RA puede servir de herramienta que ayuda a los alumnos a adquirir conocimiento, a motivar y animar.Publicación DEDRAE: Dispositivos Electrónicos Dinámicamente Reconfigurables, Aplicaciones y su uso en Educación(Universidad Nacional de Educación a Distancia (España). Escuela Internacional de Doctorado. Programa de Doctorado en Tecnologías Industriales, 2022) Macho Aroca, Alejandro; Castro Gil, Manuel Alonso; San Cristóbal Ruiz, ElioPublicación Detectores de caídas para teléfonos inteligentes basados en algoritmos de detección de novedad(Universidad Nacional de Educación a Distancia (España). Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales. Departamento de Ingeniería Eléctrica, Electrónica y Control, 2015-02-02) Medrano Sánchez, Carlos Tomás; Castro Gil, Manuel Alonso; Plaza García, InmaculadaFalls are an important public health problem, leading to severe physical and psychological consequences among the elderly and economic consequences for health systems. A prompt detection of falls could alleviate these problems. Despite the large number of scientific studies, this kind of detectors has not become popular and a reliable and robust detector, usable by the elderly and at an affordable price, would be welcome. Computer Vision-based systems are restricted to a given environment and the variety of published algorithms indicates that the ultimate solution has not been found yet. Wearable sensors can be used at any place and time, but they are not comfortable and the user can forget to wear them. However, if the sensors were integrated in a smartphone, these drawbacks will disappear to a great extent. In this thesis, we propose to use novelty detection algorithms in mid-range smartphones. Smartphones are becoming very popular. Even though they are not adapted for older people, a suitable design could help to overcome this barrier. Besides, it is clear that the elderly in the future will get used to utilising them. Mid-range devices include accelerometers and communication functions at a reasonable price. On the other hand, several algorithms has been tested to detect falls from accelerometer data, either simple thresholds or more complex Machine Learning techniques. Novelty detection techniques model the normal behaviour (movement), so that a fall could be detected as an anomaly. This is interesting for several reasons. While real fall data are scarce, it is easy to record true data of activities of daily living (ADL), as much as needed. In addition, whenever a new user carries the phone, it can record new data and re-train the system. In this way the detector can adapt to conditions different from those of the first training phase, like the kind of movements or the place where the phone is worn. To carry on our study, we have registered a data set with ten volunteers, who simulated falls and carried the phone in their daily life for several days. The data set is publicly available, being one of the few that can be found for fall detection, and improving the others in terms of number of records. An off-line analysis has been made with our data set. We have compared some of the state-of-the-art novelty detection algorithms. We have selected the nearest neighbour (NN) as the most suitable. Then, we have compared it with a traditional classifier, a Support Vector Machine (SVM). SVM outperforms NN in a standar cross-validation, in a cross-validation by fall type or if the system operates at a different sampling frequency. Nevertheless, if the phone is worn in a different place (pocket - hand bag) or if it is personalized, NN reaches or even exceeds SVM in performance. Additional conditions regarding the inactivity or the orientation change after the fall can improve the results. We have estimated the number of false positives per week in a set of ADL of older people. We have found a reasonable number for some of them, but the system has still to ameliorate for others. A mobile application has been developed as a proof-ofconcept, checking its correct operation. Our future lines of work will be splitted in two sides. Firstly, from a more technical point of view, we would like to improve NN algorithms by smoothing the decision boundary. Secondly, we think that it would be highly desirable to record data from older people all over the time line for several days, without gaps, unlike our first data set, in order to take into account all the phases of a potential fall.Publicación Diseño y evaluación de experiencias didácticas con el laboratorio VISIR mediante la taxonomía del modelo cognitivo-motor en Educación Secundaria(Universidad Nacional de Educación a Distancia (España). Escuela Internacional de Doctorado. Programa de Doctorado en Tecnologías Industriales, 2022) Blázquez Merino, Manuel; Castro Gil, Manuel Alonso; García Loro, FélixPublicación Dynamic reconfiguration in FPAA for technical and nontechnical education in a global environment(Wiley, 2021) Macho Aroca, Alejandro; García Teruel, Manuel; García Loro, Félix; Baizan, Pablo; Blázquez Merino, Manuel; Sancristobal Ruiz, Elio; Díaz Orueta, Gabriel; Gil Ortego, Rosario; Castro Gil, Manuel Alonso; https://orcid.org/0000-0003-3978-0692; https://orcid.org/0000-0002-5454-456X; https://orcid.org/0000-0001-5445-2377; https://orcid.org/0000-0003-0117-8794; https://orcid.org/0000-0002-6462-9196; https://orcid.org/0000-0003-2102-977XSome engineering concepts have been proven to be very important not only in engineering degrees but in several areas. This knowledge is difficult to grasp under certain circumstances, and sometimes prior training is needed. This is a special challenge in full or part remote education. Simulations may help in this area, but truly experimental lab practices are crucial to grasp all the required knowledge and not only for fundamental information but for complex or indirect knowledge, where students can apply what they have learnt in classes. In this paper, we have worked on a concept to help professors and students to get new concepts in a more time-efficient and safe manner, using dynamic reconfiguration in Field-Programmable Analog Array. This solution can be easily applied to traditional or remote labs in less time than usual practices, so students can learn more in the same amount of time, especially when time is a constraint.Publicación La energía solar fotovoltaica distribuida y las Smart Grid como modelo para diversificar la matriz energética de Ecuador(Universidad Nacional de Educación a Distancia (España). Escuela Internacional de Doctorado. Programa de Doctorado en Tecnologías Industriales, 2019-06-03) Ponce Jara, Marcos Antonio; Castro Gil, Manuel AlonsoEn esta tesis se ha estudiado como introducir la energía solar fotovoltaica y distribuida con aplicación en el contexto ecuatoriano, con ayuda de las Smart Grid (SG), como modelo para diversificar la matriz eléctrica del país. Se pueden encontrar en este trabajo 2 partes bien diferenciadas (capítulos 2 y 3, y capítulos 4 y 5). En la primera parte se obtiene una visión clara de la evolución y estado actual de las Redes Eléctricas Inteligentes (REI) comparando algunos de los países que presentan una alta contaminación y producción de energía en el mundo; dos países desarrollados frente a dos países en vías de desarrollo. El Objetivo de esta comparación subyace en encontrar diferencias y similitudes entre estos grupos de países para poner en contexto estos resultados con Ecuador, el cual será tomado como caso de estudio en el capítulo 3. De este primer bloque se obtiene una primera panorámica en la cual se identificarán los retos y perspectivas del sector eléctrico ecuatoriano situándolo en el contexto mundial. La segunda parte de esta tesis aborda las políticas energéticas y esquemas de soporte para impulsar la energía solar fotovoltaica a nivel de Sudamérica, especificando cual ha sido la evolución de la capacidad instalada durante la última década, así como la proyección de crecimiento de la misma para los próximos años. Además, se hace una valoración crítica del por qué este tipo de energía no ha tenido un impulso adecuado en Ecuador, identificando que tipo de mecanismos se deberían de adoptar en el país para que la energía solar fotovoltaica empiece a tener una mayor participación en la matriz eléctrica. Finalmente, a partir de estos resultados parciales, se presenta un estudio económico basado en mecanismos estatales de subsidios y mecanismos de soporte como medio para hacer que la energía solar fotovoltaica sea competitiva en Ecuador. Para este propósito se ha utilizado el “Levelized Cost of Energy” (LCOE) como principal indicador de la paridad de red solar, en comparación con el precio medio de la electricidad residencial y el costo de producción de las plantas térmicas. Esto permitirá determinar en qué escenario la energía solar fotovoltaica llegará a ser competitiva y que mecanismos se deberían adoptar para desplazar parte de la producción eléctrica de las plantas térmicas del país. Se ha determinado que actualmente la energía solar fotovoltaica no es competitiva en el contexto ecuatoriano. Se ha propuesto un plan de ajustes económico en el que los subsidios a los combustibles fósiles para producir electricidad se transfieren para impulsar la energía solar fotovoltaica. A través de este plan, se podría conseguir que esta tecnología sea competitiva en el país, además de lograr importantes ahorros para el estado ecuatoriano.Publicación Estimación de potenciales ahorros energéticos y beneficios medioambientales para España derivados del uso de control de radiación ("cool roofs") en los tejados de viviendas(Universidad Nacional de Educación a Distancia (España). Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales. Departamento de Ingeniería Eléctrica, Electrónica y Control, 2016-01-15) Diaz Vicente, María Ángeles; Castro Gil, Manuel Alonso; Colmenar Santos, AntonioEl control de radiación en los tejados mediante la variación del color de su superficie (técnica conocida internacionalmente como Cool Roof), es un método económico y simple para mejorar el nivel de confort en los edificios en climas templados y cálidos. Una implantación a gran escala de esta técnica puede contribuir a reducir la contaminación y a bajar la demanda de potencia pico, resultando en ahorros económicos tanto para las compañías energéticas como para los usuarios. Una implantación a gran escala en Andalucía puede ahorrar potencialmente 295.000 kWh anuales (un 2% del consumo de electricidad residencial), teniendo en cuenta sólo edificios residenciales con el tejado plano. Con los precios actuales, los usuarios podrían ahorrar 59 millones de euros al año en electricidad. La ausencia de producción de esta electricidad podría evitar la emisión de 136.000 toneladas de CO2 al año. Estas cifras se han calculado asumiendo que todas las viviendas tienen calefacción eléctrica (caso peor). Una vivienda con el tejado plano que sea de color oscuro en Cádiz con calefacción eléctrica, podría ahorrar un 19% (13% con un tejado rojo) de la demanda de energía termal pintando el tejado de blanco. Una casa en Huelva podría ahorrar entre el 10% y el 15% y una en Sevilla entre el 7% y el 10%. Si se considera el efecto de los forzamientos radiativos en la atmósfera, instalar cool roofs en todas las residencias con tejado plano podría evitar potencialmente la emisión de entre 9,44 y 12 megatoneladas de CO2. Expandiendo el estudio al resto de España, la instalación de tejados frescos resultaría en ahorros positivos en viviendas con calefacción de gas para todas las ciudades estudiadas salvo las tres provincias del noroeste: Oviedo, Lugo y La Coruña. Los ahorros máximos se obtienen en Gran Canaria (48% de reducción en el coste de la energía), Tenerife (48%), Cádiz (36%), Murcia (33%), Huelva (30%), Málaga (29%), Almería (29%) y Sevilla (28%), donde los ahorros son mayores o iguales de 2 €/m2 para edificios antiguos con tejados oscuros. Las principales ciudades españolas obtendrían ahorros positivos que irían de los 0,2 a 0,76 €/m2 en Madrid (del 7,4% al 11% de ahorro en coste de la energía), de 0,25 a 1,1 €/m2 en Barcelona (del 12% al 18% del coste) y de entre 0,36 y 1,4 €/m2 en Valencia (entre 14% y el 20% del coste), en estos casos considerando calefacción de gas. En la construcción de un nuevo tejado o en la reparación de un tejado, el coste marginal de aplicar una capa reflectiva es menor de 2 €/m2 para una pintura certificada de alta calidad. En general es rentable invertir en convertir un tejado a fresco en la gran mayoría de ciudades de España, con matices según la época de construcción del edificio y la zona en que se encuentre: Zona de muy alta rentabilidad (incluye Sevilla, Málaga, Murcia, Palma de Mallorca y las Palmas de G.C.): se recomienda enfocar los esfuerzos en edificios antiguos (construidos antes de 2008); aprovechar para fomentar el empleo en estas zonas con cursos de formación especializados, dado que aún contratando mano de obra la inversión en cool roofs es rentable para los ciudadanos; y cambiar la normativa para que sea siempre obligatorio utilizar materiales termorreflectantes en las reparaciones de tejados y en las nuevas edificaciones. Zona de alta rentabilidad (incluye Barcelona y Valencia): enfocar las actuaciones en edificios antiguos de tejados oscuros; lanzar programas de voluntarios para adaptar edificios antiguos con tejados de colores medios; y recomendar siempre el uso de materiales termorreflectantes en las reparaciones de tejados y en las nuevas edificaciones. Zona de rentabilidad media (incluye Madrid y Zaragoza):lanzar programas de voluntarios para adaptar tejados oscuros en edificios antiguos; y recomendar siempre el uso de materiales termorreflectantes en las reparaciones de tejados oscuros y en las nuevas edificaciones. Zona desaconsejada para el uso de cool roofs: (incluye Bilbao y las provincias del noroeste): estudiar caso por caso la adecuación de utilizar cool roofs con datos locales y valorar la utilización de otras opciones como los tejados verdes.Publicación Estructuras avanzadas de convertidores analógico-digital : metodologías de diseño, simulación y enseñanza(Universidad Nacional de Educación a Distancia (España). Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial, 2008-12-17) Quintáns Graña, Camilo; Castro Gil, Manuel AlonsoPublicación European Robotics Week to introduce robotics and promote engineering(Wiley, 2018-06-28) Plaza, Pedro; Sancristobal, Elio; Carro Fernandez, German; García Loro, Félix; Blázquez Merino, Manuel; Castro Gil, Manuel Alonso; https://orcid.org/0000-0003-2028-5309We present an activity framed within the European Robotics Week event. Robotics and computational practice are ideal tools for developing science, technology, engineering, and mathematics (STEM) pedagogy. A modular and adaptive hands-on workshop is described in detail. The workshop is based on multiplatform educational robotics content as a first step into the robotics world. Three educational tools are used to introduce examples of robotics applications. The operational details, materials, and examples of activities for selected modules are presented with the expectation that all teachers can adapt these activities to their classes. Despite the small number of students, the experience delivered results that might be useful for other instructors to promote workshops with similar or identical content to generate further benefits. This study demonstrates that it is important to combine theory and practice and include fun tasks that intertwine the challenges of applying theory to problem solving. Furthermore, the results show how the same content can be deployed using three different robotics education tools.Publicación Evaluación y aprendizaje en laboratorios remotos: propuesta de un sistema automático de evaluación formativa aplicado al laboratorio remoto VISIR(Universidad Nacional de Educación a Distancia (España). Escuela Internacional de Doctorado. Programa de Doctorado en Tecnologías Industriales, 2018) García Loro, Félix; Castro Gil, Manuel Alonso; Martín Gutiérrez, SergioPublicación Gender comparative research on learning strategies applying the cognitive-motor model methodology and VISIR remote lab(Wiley, 2019-06-28) Blázquez Merino, Manuel; Plaza, Pedro; López-Rey García-Rojas, África; Sancristobal, Elio; Albert Gómez, María José; Castro Gil, Manuel AlonsoThe research work hereby presented shows some findings about the different ways used by girls and boys, at secondary school, to assimilate the electricity concepts and electric magnitudes to be able to design and assemble electric circuits. The methodology applied to learning, the cognitive-motor model (CMM), is also presented, and it is based on the mutual interaction of cognitive skills and motor capabilities. Students have followed a specific course designed under CMM specifications. The course contains a combination of theoretical activities and practical tasks by means of which cognitive and motor skills have been measured. To carry out the practical tasks, the Virtual Instrument Systems in a reality remote lab have been used by students as the technical resource. In the study, different learning strategies between male and female students, what affects each gender effectiveness, and learning performance have been found.Publicación Influence of Technological Resources on the Development of Mathematical Competence in High School(IEEE Xplore, 2021-03-01) Albert Gómez, María José; Blázquez Merino, Manuel; López-Rey García-Rojas, África; Castro Gil, Manuel AlonsoThe use of information and communication technologies in the process of learning through technological resources can be strongly motivating for students. The use of appropriate digital content through simulations and animations can facilitate the understanding of complex content. In this work, the incidence of the use of technological devices by students of the mathematics subject in Secondary Education in Madrid (Spain) is presented. Specifically, in relation to the use of an explanatory video made with the Camtasia application. The sample was of 31 students with a low level of competence in the subject. A quasi-experimental method of pretest/posttest design was used through an experimental group and a control group. Specific materials were designed and produced for this research. All these materials were subjected to expert judgement. The results show that the use of the instructional video was more than positive in the different variables under study.Publicación Influencia del marco regulatorio en la implantación de la generación distribuida (Resumen)(Universidad Nacional de Educación a Distancia (España). Escuela Internacional de Doctorado. Programa de Doctorado en Tecnologías Industriales, 2016) López-Rey García-Rojas, África; Castro Gil, Manuel Alonso; Colmenar Santos, AntonioPublicación Laboratorios portátiles: propuesta de un sistema de provisión de laboratorios remotos como servicios(Universidad Nacional de Educación a Distancia (España). Escuela Internacional de Doctorado. Programa de Doctorado en Tecnologías Industriales, 2025) Martín Fernández, Ricardo; Castro Gil, Manuel Alonso; García Loro, Félix; López-Rey García-Rojas, ÁfricaPublicación Laboratory as a Service (LaaS): a Paradigm for Developing and Implementing Modular Remote Laboratories(Universidad Nacional de Educación a Distancia (España). Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales. Departamento de Ingeniería Eléctrica, Electrónica y Control, 2013-12-13) Tawfik Abuelela, Mohamed Saied; Castro Gil, Manuel Alonso; Sancristobal Ruiz, ElioEn esta tesis se introduce un nuevo paradigma, Laboratorio como Servicio (en inglés, “Laboratory as a Service”, y cuyas siglas en inglés son, LaaS), para desarrollar laboratorios remotos modulares—basados en componentes modulares independientes—e implementarlos como un conjunto de servicios de acoplamiento débil con el fin de utilizarse con un nivel alto de abstracción y virtualización. Los objetivos principales son: (1) definir una forma organizada de compartir los laboratorios remotos globalmente; (2) permitir la integración de los laboratorios remotos en cualquier aplicación heterogénea, así como, su acoplamiento con cualquier servicio heterogéneo existente en la Web; (3) facilitar el mantenimiento y la reutilización de los equipos antiguos; y (4) permitir el intercambio de los componentes entre el proveedor y el consumidor de tal manera que el consumidor podría contribuir con un componente o más en vez de depender completamente de los componentes y los equipos del proveedor. Más allá del contexto académico, LaaS facilitará la incorporación de los laboratorios remotos en el ecosistema de los aparatos inteligentes y ubicuos que nos rodean y que se incrementa cada día con la llegada de la era de la inteligencia artificial y de la Web de las Cosas. Esto dará lugar a la experimentación y el descubrimiento en línea—tanto en contexto formal como informal y sin restricciones geográficas ni temporales. Por último, LaaS pretende establecer bases para un modelo global estandarizado para los desarrolladores de los laboratorios remotos, proveedores y consumidores.Publicación Líneas de investigación del DIEEC de la UNED en Enseñanza a Distancia(2001-06-01) Peire Arroba, Juan; Rivilla, I.; Castro Gil, Manuel Alonso; Colmenar Santos, Antonio; Carpio Ibáñez, JoséPublicación Modelado para la simulación, el diseño y la validación de inversores fotovoltaicos conectados a la red eléctrica(Universidad Nacional de Educación a Distancia (España). Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial, 2011-05-20) Dávila Gómez, Luis; Castro Gil, Manuel AlonsoPublicación New scenarios and trends in non-traditional laboratories from 2000 to 2020(IEEE Xplore, 2024-04-10) Fernandez, Ricardo M.; García Loro, Félix; Alve, Gustavo; López-Rey García-Rojas, África; Meier, Russ; Castro Gil, Manuel AlonsoFor educational institutions in science, technology, engineering and mathematics (STEM) areas, the provision of practical learning scenarios is, traditionally, a major concern. In the 21st century, the explosion of information and communication technology (ICTs), as well as the universalization of low-cost hardware, has allowed the proliferation of technical solutions for any field, in the case of experimentation, encouraging the emergence and proliferation of nontraditional experimentation platforms. This movement has resulted in enriched practical environments, with wider adaptability for both students and teachers. In this article, the evolution of scholar production has been analyzed at the global level from 2000 to 2020. Current and emerging experimentation scenarios have been identified, specifying the scope and boundaries between them.Publicación Novel design and development of advanced remote electronics experiments(Wiley, 2014-05-14) Tawfik, Mohamed; Monteso Fernández, Santiago; García Loro, Félix; Sancristobal, Elio; Ruiz Larrocha, Elena; Díaz Orueta, Gabriel; Colmenar Santos, Antonio; Peire, Juan; Castro Gil, Manuel AlonsoThis article reports on the design and development of a new set of remotely controlled electronics experiments oriented to postgraduates and apprentices. Industrial-related issues are emphasized to allow understanding of the behavior of electronics components. The experiments are fully delivered online with a high level of flexibility. Remote retrieved results are provided.Publicación Overview of embedded systems to build reliable and safe ADAS and AD systems(IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers), 2020-02) Belmonte, Francisco J; Martín Gutiérrez, Sergio; Sancristobal, Elio; Ruipérez Valiente, José A.; Castro Gil, Manuel AlonsoAutomotive industry is a key sector in developed countries, taking advantage from Electronic and Semiconductor industries, for which this work is focused on, including an overview of embedded systems and related technologies for Advanced Driver Assistance Systems (ADAS) development, end user applications and their implementation (SoCs, Application Processors-APs, MCUs, software and boards), manufacturers solutions, architectures, trends and other aspects (like methodologies) to improve functional safety, reliability and performances. The current status to permit the transition from ADAS to Autonomous Driving (AD) systems and Self-Driving Cars (SDC) is also explored.