AUTOR:

Vicente José Fernández Rodríguez

CENTRO:

CEIP Sagrado Corazón de Jesús. Alhendín (Granada)

EMAIL:

vicentefernandez@colealhendín.com

DESCRIPCIÓN:

Resumen:

¿Puede un alumno de primaria aproximarse al mundo de la Inteligencia Artificial? A través de juegos y aplicaciones sobre Machine Learning for Kid, intentaremos adentrarnos en el concepto de aprendizaje de máquinas programando nuestro propio Chat-bot que nos envíe a distintas salas del Parque de las Ciencias (Museo Interactivo de Ciencia) en función de nuestros gustos sobre el mundo científico o tecnológico; es decir, mediante una palabra que indicaremos al Chat-bot, nos recomendará visitar una sala concreta del Museo que tiene relación con esa palabra.

Summary: Can an elementary school student approach the world of Artificial Intelligence? Through games and applications on Machine Learning for Kids, we will try to delve into the concept of machine learning by programming our own chatbot that will send us to different rooms in the Science Park (Interactive Science Museum) based on our interests in the scientific or technological world. That is, by entering a word into the chatbot, it will recommend a specific room in the museum related to that word.

¿Por qué hacemos el proyecto?

Identificar mediante ejemplos concretos los usos de la Inteligencia Artificial, Machine Learning y Deep Learning será la puerta de entrada para captar la atención del alumnado. El Machine Learning es una herramienta muy útil que nos facilita el día a día. ¿Alguna vez has escrito algo mal en la barra de búsqueda de Google, pero aun así ha sabido lo que querías decir? Esto es gracias al Machine Learning. Conocer el funcionamiento de la  Inteligencia Artificial y sus usos, es la antesala para empezar a hacer un uso correcto de ella.

Este “aprendizaje de máquina” está siempre sometido al control humano: nosotros le indicamos sobre qué queremos que aprenda (siempre ámbitos muy concretos y limitados) y cómo (esto es, qué ejemplos le damos).

Nuestro objetivo ahora estaba claro: vamos a construir una maqueta de Parque de las Ciencias y mediante la Inteligencia Artificial y la robótica orientará al visitante sobre los posibles espacios a visitar dentro del museo en base a sus gustos por la ciencia o la tecnología.

¿Cómo hemos realizado el trabajo?

El proyecto intenta dirigir al visitante a determinadas zonas del museo interactivo de Ciencias (Parque de las Ciencias) en base a sus gustos, mediante alguna pregunta sobre sus afinidades o imágenes (para personas con diversidad funcional). En el proyecto no solo le indica el espacio a visitar, sino que en una maqueta del Parque se ilumina la zona/espacio que invita a visitar.

Desarrollo: El proyecto tiene 3 fases:

• Fase maqueta. Diseñar y construir una maqueta del Parque de las Ciencias, utilizando la impresión 3D, papel y cartón, con diseños realizados por los propios niños y niñas.
• Fase crear el Chatbot. En ella, a través de Scratch y Machine Learning, se irá construyendo y entrenando un modelo que permita orientar al visitante en base a una pregunta sobre sus afinidades sobre el mundo científico. También a través de la cámara IA Lens programada y entrenada mediante imágenes, dirigirá al visitante a la zona del Museo que puede ofrecer ese contenido.
• Sincronización: Una vez orientada la visita por el Chat-bot, en la maqueta y mediante Scratch, podrán conocer a través de un audio, programado y grabado por los escolares, el contenido de la sala a la que se van a dirigir.

Programas utilizados para desarrollar el proyecto:

Programación: Scratch y Micro:bit

Inteligencia Artificial: Machine Learning for Kid

Diseño 3D: Tinkercad.

Resultados obtenidos

Con nuestro modelo entrenado y creados los correspondientes algoritmos, hemos programado en Scratch3 un asistente virtual que funciona mediante una forma simplificada de Machine Learning for kid.

El Parque de las Ciencias es un espacio tan amplio y diverso que nuestro objetivo era dirigir al público a las salas que tengan vinculación con los intereses del usuario sobre física, química, matemáticas, anatomía, bilogía, animales….

Los visitantes responderán por escrito a la pregunta: ¿Qué te gustaría ver en el Parque? Y, según lo que respondan, el asistente les recomendará un espacio del Parque u otro. Hemos intentado que nuestro proyecto sea inclusivo y adaptado a los pequeños.

Smart Lens con Inteligencia Artificial. Seguimos con la inteligencia artificial, ahora aplicada a las imágenes. Para ello, mediante la programación con Micro.bit hemos intentado que sea capaz de identificar imágenes alusivas al Parque de las Ciencias, emita un sonido y la asocie con un espacio del Parque de las Ciencias cuyo nombre sale escrito en la propia tarjeta Micro.bit. Pero todo esto no serviría de mucho si además de profundizar en las salas del Museo, no lo hacemos inclusivo, por ejemplo, a personas con diversidad funcional. Esta maqueta y sus edificios en 3D pueden llegar al corazón de todo el mundo.

Maqueta interactiva: El Parque de las Ciencias, Scratch y Makey. Las actividades se entienden que son inclusivas si llevan al mayor número de personas posibles, intentando no dejarse a nadie atrás. Mediante la maqueta construida con papel, cartón e impresión 3D vamos a profundizar en el contenido de las diferentes salas temporales y permanentes del Parque. Mediante imágenes relativas a las salas del Museo colocadas en la maqueta, hacemos masa en la imagen y decimos masa, pues lo que tenemos es un circuito eléctrico a bajo voltaje que, al tocar la tierra y la sala a la vez, se cierra el circuito que hemos creado con Makey-Makey y mediante la programación con Scratch nos dará información precisa sobre esa sala y se iluminará el edificio en el que se encuentra dicha sala. La programación y el contenido de la locución ha sido posible tras indagar y grabar el contenido de las diferentes salas del Museo en Scratch por parte del alumnado.

La impresión 3D. La impresión 3D, tiene 2 fases: el diseño y la propia impresión. El alumnado diseñó con Tinkercad las siguientes salas: el pabellón Darwin, laberinto vegetal, Mariposario, Edificio Péndulo de Foucault, Temporal de Vía Láctea y Torre de Observación. La maqueta se puede tocar y los edificios dan una aproximación sobre su forma para las personas con diversidad visual, acercándolos al Parque de las Ciencias. Tras el diseño y guardado los archivos en formato stl, hemos laminado las piezas en formato Gcode antes de llevarlas a la Impresora 3D: Ender S-1 de la que dispone el centro.

Conclusiones: El resultado de los trabajos se han podido exponer durante la XXVI Feria de la Ciencia del Parque de las Ciencias y en la Final del Concurso AI-BOT Experience, organizada por el Consorcio Fernando de los Ríos y la Fundación PTS, en la que obtuvimos el primer premio al proyecto con la mejor solución de Inteligencia Artificial.

ENLACE:

https://educacon-ciencia.blogspot.com/2024/05/concurso-aibot-experience.html

DESCARGA: