aprendizaje colaborativo vía internet. aplicación a la teleoperación

Transcripción

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID
FACULTAD DE INFORMÁTICA
TRABAJO DE INVESTIGACIÓN
APRENDIZAJE COLABORATIVO VÍA INTERNET.
APLICACIÓN A LA TELEOPERACIÓN DE UN OBSERVATORIO ASTRONÓMICO DE LIBRE ACCESO
Doctorado Interdepartamental en Informática
AUTORA:
RAQUEL CEDAZO LEÓN
TUTOR: FRANCISCO MANUEL SÁNCHEZ MORENO
JULIO 2007
Trabajo de Investigación
Doctorado 2006/07
Copyright © 2007 Raquel CEDAZO LEÓN
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Doctorado 2006/07
Índice de contenidos
1. Introducción...............................................................................................................................1
1.1. Motivación.........................................................................................................................1
1.2. Objetivos............................................................................................................................6
1.3. Estructura de la memoria..................................................................................................6
2. Marco de trabajo........................................................................................................................9
2.1. El proyecto Ciclope..........................................................................................................11
2.1.1. Core..........................................................................................................................12
2.1.2. Laboratorios.............................................................................................................13
2.1.3. Herramientas............................................................................................................13
2.2. El proyecto ASTROCAM................................................................................................14
3. Estado del arte.........................................................................................................................17
3.1. Computación voluntaria...................................................................................................17
3.1.1. Proyecto BOINC.......................................................................................................18
3.1.2. Créditos....................................................................................................................21
3.1.3. La Comunidad BOINC............................................................................................22
3.1.4. Arquitectura BOINC................................................................................................23
3.2. Colaboración amateur.....................................................................................................24
3.2.1. Astronomía aficionada.............................................................................................27
3.2.2. Radioafición.............................................................................................................31
3.3. Web 2.0 y aprendizaje colaborativo................................................................................33
3.3.1. Blog..........................................................................................................................37
3.3.2. Wiki.........................................................................................................................40
3.3.3. Redes sociales..........................................................................................................42
3.3.4. Folcsonomía............................................................................................................43
3.3.5. Tecnologías..............................................................................................................45
3.3.5.1. AJAX................................................................................................................45
3.3.5.2. Sindicación de contenidos...............................................................................47
3.3.6. Más 2.0....................................................................................................................48
3.4. Iniciativa de Archivos Abiertos......................................................................................50
3.4.1. Iniciativa de Acceso Abierto de Budapest (BOAI).................................................51
3.4.2. Declaración de Berlín..............................................................................................51
3.4.3. Iniciativa de Metadatos Dublin Core......................................................................52
4. Proyecto Ciclope Astro...........................................................................................................53
4.1. Construcción del observatorio astronómico...................................................................53
4.2. Descripción de Ciclope Astro.........................................................................................59
4.2.1. Tecnología................................................................................................................61
4.2.2. Descripción del sistema...........................................................................................62
4.2.2.1. Planetario.........................................................................................................64
4.2.2.2. Sistema de Karma............................................................................................69
4.2.2.3. Redes Sociales.................................................................................................69
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4.2.2.4. Enciclopedia astronómica................................................................................69
4.2.2.5. Álbum astronómico.........................................................................................69
4.2.2.6. Cuestionarios...................................................................................................70
4.2.2.7. Noticias............................................................................................................70
4.2.2.8. Gestión de reservas..........................................................................................71
5. Conclusiones y futuros trabajos..............................................................................................73
5.1. Futuros trabajos................................................................................................................73
5.2. Conclusiones....................................................................................................................74
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Índice de figuras
Figura 1: Estadísticas de usuarios de Internet (http://www.internetworldstats.com/).................1
Figura 2: Sistemas operativos de los top 500 supercomputadores (http://www.top500.org/).....2
Figura 3: Prestaciones de los 500 mejores supercomputadores (http://www.top500.org/).........2
Figura 4: Calendario de la evolución del desarrollo de Debian...................................................3
Figura 5: Equipo de observación de un aficionado......................................................................4
Figura 6: Observatorio de Tenerife del proyecto Bradford Robotic Telescope...........................5
Figura 7: Portal del proyecto COLDEX (http://www.coldex.info)..............................................9
Figura 8: Laboratorio remoto Ciclope Robot.............................................................................10
Figura 9: Portal del proyecto Ciclope (http://www.ciclope.info)...............................................11
Figura 10: Portal del proyecto ASTROCAM (http://www.astrocam.es)....................................11
Figura 11: Estructura modular del proyecto Ciclope..................................................................12
Figura 12: Laboratorio remoto Ciclope Peltier...........................................................................13
Figura 13: Nuevos equipos al día en el proyecto BOINC (12 Jun 2007)...................................20
Figura 14: Distribución de créditos entre los proyectos que usan BOINC................................21
Figura 15: Arquitectura BOINC.................................................................................................23
Figura 16: Nido de un aficionado...............................................................................................24
Figura 17: Logo del proyecto Monarch Watch...........................................................................25
Figura 18: Sue, el mayor Tyrannousaurus Rex ..........................................................................26
Figura 19: Imagen de satélite del castillo Hulckesteijn por Google Earth.................................26
Figura 20: Microscopio de Leeuwenhoek..................................................................................27
Figura 21: R. Bissinger y su equipo............................................................................................28
Figura 22: El planeta extrasolar HD149026...............................................................................28
Figura 23: Cometas SOHO999 y SOHO1000.........................................................................29
Figura 24: Estrella variable.........................................................................................................30
Figura 25: Phi Persei, un sistema de estrellas doble...................................................................30
Figura 26: Equipo de un radioaficionado...................................................................................31
Figura 27: Ejemplo de tarjeta QSL.............................................................................................32
Figura 28: Página web de la Enciclopedia Británica (http://www.eb.com)...............................34
Figura 29: Portal de la Wikipedia (http://wikipedia.org)...........................................................35
Figura 30: Portal de Amazon......................................................................................................37
Figura 31: Página principal de Blogger......................................................................................39
Figura 32: Página principal de Wikiversidad (http://www.wikiversidad.org)...........................41
Figura 33: Herramienta Docs & Hojas de Cálculo de Google...................................................42
Figura 34: Visualización de una red social.................................................................................43
Figura 35: Etiquetas más populares y más recientes de Flickr..................................................44
Figura 36: Aplicación Google Suggest. Busqueda con AJAX...................................................45
Figura 37: Google Maps: ejemplo de aplicación realizada con AJAX......................................46
Figura 38: Modelo tradicional (izquierda) y modelo AJAX (derecha)......................................46
Figura 39: Liferea: lector de feeds de GNOME.........................................................................48
Figura 40: Aplicación Yahoo Answers.......................................................................................49
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Figura 41: Observatorio astronómico de la U.P.M.....................................................................53
Figura 42: Planos de la cúpula en una versión inicial................................................................54
Figura 43: Fotos del montaje de la cúpula (18 al 20 de Dic. 2006)...........................................55
Figura 44: Fotos del montaje del pedestal (21 al 23 Feb. 2007)................................................55
Figura 45: Fotos del montaje del suelo técnico (19 Mar. 2007).................................................56
Figura 46: Vistas del observatorio astronómico.........................................................................56
Figura 47: Fotografías de la puesta en marcha del observatorio................................................56
Figura 48: Telescopio Meade LX200GPS..................................................................................57
Figura 49: Telescopio ubicado en el observatorio......................................................................57
Figura 50: Fotos del montaje de la estación meteorológica (5 Feb. 2007)................................57
Figura 51: Información meteorológica de la estación (http://www.ciclope.info/weather/).......58
Figura 52: Webcams Philips ToUcam y ToUcam Pro II............................................................58
Figura 53: Vídeo retransmitido por las webcams.......................................................................59
Figura 54: Cámara SBIG ST237A.............................................................................................59
Figura 55: Página principal de Ciclope Astro (http://www.ciclope.info/astro/)........................60
Figura 56: Ciclope Astro en SourceForge (http://sourceforge.net/projects/castro/)..................60
Figura 57: Arquitectura software de Ciclope Astro....................................................................62
Figura 58: Interfaces de control: Básico, Autostar II y objetos celestes o coordenadas...........63
Figura 59: Chat embebido en la aplicación web........................................................................63
Figura 60: Interfaz de control del telescopio: Planetario y Autostar II.....................................64
Figura 61: Interfaz del planetario (http://www.ciclope.info/planetario/)...................................65
Figura 62: Screenshots del programa Mobile StarChart versión 0.09 para teléfonos móviles .66
Figura 63: Esquema de la arquitectura con la plataforma BOINC............................................68
Figura 64: Interfaz del álbum fotográfico. Detalle de una fotografía........................................70
Figura 65: Interfaz para la realización y consulta de reservas...................................................71
Figura 66: Mosaico de la Luna (derecha) realizado con 24 fotografías (izquierda)..................74
Figura 67: Sistema de coordenadas ecuatoriales........................................................................95
Figura 68: Sistemas de coordenadas horizontales......................................................................96
Figura 69: Sistema de coordenadas eclípticas............................................................................97
Figura 70: Sistema de coordenadas galácticas...........................................................................97
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1. Introducción
1.1. Motivación
Internet ha crecido tanto que cada vez están surgiendo nuevas formas de colaboración que utilizan la Red como medio para la divulgación y la compartición de cualquier tipo de información. Ofrece la oportunidad de acceder a información que de otra forma sería muy difícil su alcance o casi imposible. Cada vez son más las administraciones públicas, organizaciones y empresas que ofrecen sus servicios a través de Internet. La banca electrónica, los cursos online, el comercio electrónico, la búsqueda de empleo, el correo electrónico, los periódicos digitales, son sólo algunos de los muchos servicios online que se ofertan. Es inevitable reconocer que desde hace años hay una tremenda revolución en torno a Internet y que cada vez tiene más importancia para la sociedad en todos los ámbitos (educativos, políticos, empresariales, tecnológicos, etc.).
Es evidente que cada vez son más los usuarios de Internet, su frecuencia de acceso, e incluso su mayor participación en la construcción de contenidos y sitios web. El espectacular crecimiento del número de usuarios respecto al año 2000 queda reflejado en la Fig. 1. La tabla recoge las estadísticas de usuarios de Internet (fecha 30 de Junio de 2007).
Figura 1: Estadísticas de usuarios de Internet (http://www.internetworldstats.com/)
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Trabajo de Investigación Doctorado 2006/07
Algunas de las revoluciones que han sido posible gracias a Internet ha sido el movimiento del Software Libre. Su líder, Richard Stallman [Stallman, 2007], parte de la idea de que el modelo de software propietario es antisocial, no ético y va en contra del desarrollo del software. El movimiento del Software Libre tuvo su origen en 1983, en el momento que Stallman anunció el proyecto de construcción del sistema operativo GNU (GNU is not Unix), totalmente libre. En 1985 creó la Free Software Foundation (FSF) para dar soporte logístico, legal y financiero al proyecto GNU. La FSF sostiene la idea de que el software debe permanecer libre para que todos los usuarios puedan "ejecutarlo, copiarlo, modificarlo y distribuirlo".
Nunca nadie hubiera imaginado hace años que un sistema operativo de talla mundial hubiera surgido gracias a la actividad desplegada en su tiempo libre por varios miles de programadores dispersos por todo el mundo, conectados únicamente a través de Internet. Sin embargo, GNU/Linux surgió de este modo, y hoy en día es uno de los sistemas operativos más estables y que está instalado en la mayoría de supercomputadores, como se puede ver en las estadísticas de los mejores 500 supercomputadores del mundo (Figs. 2 y 3).
Figura 2: Sistemas operativos de los top 500 supercomputadores (http://www.top500.org/)
Figura 3: Prestaciones de los 500 mejores supercomputadores (http://www.top500.org/)
“La catedral y el bazar” [Raymond, 1997] es quizá el ensayo más importante para entender 2
Doctorado 2006/07
el movimiento del Software Libre. Su escritor, Eric Raymond, hace una metáfora entre dos modelos de desarrollo contrapuestos: el modelo “catedral”, aplicable a la mayor parte de los desarrollos realizados en el mundo del software comercial, frente al modelo “bazar”, más propio del mundo Linux.
Raymond creía que el modelo de desarrollo de un proyecto informático debía parecerse a la construcción de una catedral, “cuidadosamente elaborada por sabios individuales y pequeños grupos de magos trabajando en un espléndido aislamiento, y sin publicar ninguna versión beta antes de tiempo”.
No obstante, el éxito del kernel GNU/Linux siguiendo el estilo de desarrollo de Linus Torvalds, “libere rápido y a menudo”, le llevó a considerar la superioridad del bazar, “abierto hasta la promiscuidad”. Como se aprecia en la Fig. 4, la distribución Debian ha seguido siempre este estilo. Torvalds afirmó que puede ser más eficaz desarrollar software con una comunidad abierta que un sistema cerrado: la colaboración y la revisión crítica constante del código aseguran una calidad incomparable. Raymond finaliza argumentando que “dado el número suficiente de observadores, cualquier error es superficial”.
Figura 4: Calendario de la evolución del desarrollo de Debian
El sistema operativo GNU/Linux es, sin duda, el caso más evidente de éxito de una metodología de trabajo colaborativa. A partir de la colaboración espontánea de millones de voluntarios, GNU/Linux se ha convertido en rival directo de otros sistemas en los que grandes empresas invierten sumas impensables de dinero y contratan a auténticos genios para su desarrollo.
La plataforma BOINC [BOINC, 2007] es otro proyecto exitoso que ha sabido aplicar esta metodología colaborativa. Este software está siendo utilizado por proyectos científicos que utilizan los ordenadores de millones de personas, prestados desinteresadamente, para procesar información que requiere grandes cantidades de cómputo. La participación llega a tal punto que la capacidad de proceso es superior a la del mayor supercomputador que existe hoy en día. De esto se hablará con más profundidad en el punto 3.1.1.
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El caso del servidor web más popular, Apache, merece también una mención. En un principio fue fruto de la colaboración de unos pocos desarrollares pero más tarde su código se abrió a la Comunidad siguiendo el modelo del bazar. En 1995 lanzó la versión 1.0 y pronto consiguió sobrepasar al resto de servidores, convirtiéndose en el servidor web más popular en Internet, posición que mantiene hasta ahora.
Otro claro ejemplo de bazar es la Wikipedia, la enciclopedia libre, escrita a partir de miles de personas alrededor del mundo. Surgió en 2001 y ya se ha convertido en la enciclopedia más famosa de la Historia, a pesar de las críticas de fiabilidad que recibe. Actualmente ha desbancando al resto de enciclopedias online, como la Enciclopedia Británica [EB, 2007], que siguen el modelo de catedral.
La metodología de desarrollo de software libre tiene cada vez más adeptos y más espacio en la Red. Han aparecido incluso “albergues” o “forjas” donde se agrupan estos proyectos. SourceForge es el sitio web de desarrollo de software libre más importante de Internet, ofrece una metodología de desarrollo unificada y estándar basada en herramientas modernas tales como informe de fallos, repositorios, servidor web, soporte, foros, encuestas, noticias, estadísticas, etc. De este modo cualquiera puede bajar el código fuente y adaptarlo a sus necesidades. Es un modo también de conseguir colaboración para desarrollar el sistema y mejorarlo. El número de proyectos registrados ya supera los 150.000 y más de un millón y medio de usuarios. De sus forjas han salido los proyectos eMule, Subversion y PhpMyAdmin, entre otros.
La autora considera que esta metodología de trabajo colaborativo puede ser aplicable a cualquier otra disciplina. La idea de abrir todo el conocimiento científico a la sociedad a través de Internet sería una forma de generar más conocimiento y, más importante aún, que la sociedad aprendiera con todos los recursos disponibles. Sería interesante ver qué pasaría si el telescopio espacial Hubble se pusiera a disposición del público en general, o si la investigación del cáncer se abriera a toda la comunidad.
En el mundo concreto de la Astronomía, es inimaginable la cantidad de información que se ha registrado sobre el Cosmos a lo largo de la Historia, especialmente en las últimas décadas con el envío de cada vez más sondas espaciales y la construcción de sensores terrestres. Como se expuso en el primer workshop del proyecto ASTROCAM [Astrocam, 2006], el número de astrónomos profesionales resulta insuficiente para analizar tal cantidad de datos. Es también sorprendente que todos los años, astrónomos aficionados de todo el mundo contribuyan al avance de la Astronomía con importantes descubrimientos. Son gente que, de forma autodidacta y con equipos de observación modestos, como el de la Fig. 5, realizan un registro de sus observaciones y comparten con otros sus conocimientos y habilidades.
Figura 5: Equipo de observación de un Actualmente ya existen telescopios robotizados, National Schools' Observatory [NSO, 2007], Bradford 4
aficionado
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Robotic Telescope [Bradford, 2007] (véase Fig. 6), y Exodos son algunos ejemplos. Sin embargo, estos proyectos no permiten el uso interactivo de los recursos, sino que el funcionamiento consiste en solicitar una observación que es realizada por el observatorio y posteriormente es enviada al usuario en forma de imagen.
Por otra parte, proyectos como The Faulkes Telescope [Faulkes, 2007], MicroObservatory y SLOOH Live Spaceshow, permiten el manejo interactivo en mayor o menor grado. El gran inconveniente es que los servicios son de pago o requieren algún vínculo a entidades con permiso para utilizarlos.
Los observatorios astronómicos robotizados son infraestructuras que despiertan el interés a cualquiera y pueden ser explotadas eficazmente con fines divulgativos y educativos. No obstante, la opción de comprar tiempo de observación en grandes observatorios remotos no está al alcance de todos, y otras veces ni es posible ya que suele estar adjudicado de antemano.
La autora propone abrir estas infraestructuras
a libre disposición de la Figura 6: Observatorio de Tenerife del proyecto comunidad de Internet. En el mundo Bradford Robotic Telescope
académico tendría especial repercusión, ya que estos espacios remotos se podrían aprovechar como laboratorios de prácticas, lo que implicaría una mejora en la calidad de la enseñanza. El objetivo del presente proyecto de investigación es analizar el impacto que este tipo de sistemas tienen sobre la sociedad, medir el grado de aprendizaje y colaboración de los usuarios y, por último, estudiar las redes sociales establecidas.
Actualmente existen varias tentativas por estandarizar la información disponible en Internet y ofrecer un acceso inmediato y gratuito. Un ejemplo de ello es la Iniciativa de Archivos Abiertos, movimiento que apuesta por crear un sistema universal para el autoarchivo de material científico (capítulo 3.4).
En el ámbito de la teleenseñanza, la aparición de diferentes entornos tecnológicos para desarrollar la formación a distancia está planteando un problema de incompatibilidad en la distribución de contenidos formativos. Las diferencias en los formatos, configuraciones y sistemas de almacenamiento y publicación están contribuyendo a desestimar contenidos por no ser estándares.
Ante tal situación, han aparecido organizaciones institucionales que pretenden reglamentar una normativa que defina las especificaciones estándares a las cuales deberán ceñirse los entornos de formación. El Consorcio IMS (Instructional Management System), el grupo Ariadne, AICC, SCORM o la organización LTSC (Learning Technology Standards Committee) son algunos ejemplos. LOM (Learning Object Metadata) es uno de los estándares en tecnologías educativas que han surgido como resultado de estas instituciones.
Este deseo de estandarización se está extendiendo a todos los ámbitos, incluso en el campo 5
de la Astronomía ya se están desarrollando estándares para archivar los datos astronómicos, como el que propone el Observatorio Virtual (VO) [VO, 2007]. Es un proyecto internacional que persigue el interconectar los archivos de los datos obtenidos por los equipos astronómicos, tanto terrestres como espaciales, junto con las herramientas de análisis y los servicios de computación para que formen un sistema integrado. La idea viene de los propios astrónomos profesionales, conscientes del enorme volumen de datos recopilado al cual se hace prácticamente imposible acceder. De esta forma alguien que quiera investigar sobre un determinado tema, tendrá al alcance de su mano todo el material disponible.
1.2. Objetivos
Este proyecto de investigación se propone como objetivos los siguientes:
El estudio de los modos de colaboración más aceptados o más eficientes en Internet y de algunos de los proyectos más exitosos abiertos a la Comunidad.
La construcción del observatorio astronómico de la Universidad Politécnica de Madrid, lo que incluye las tareas de automatización y puesta en marcha del equipo de observación.
El análisis, diseño y desarrollo de la aplicación web de control de un observatorio astronómico. Este software debe ser genérico para cualquier tipo de telescopio y fácilmente adaptable a otro tipo de recursos. Y, además, debe integrar herramientas de colaboración y comunicación para que motive a los usuarios a participar en el sistema.
Todo esto es la bancada necesaria para la realización de la tesis doctoral de la autora.
1.3. Estructura de la memoria
La memoria se divide en los siguientes capítulos y apéndices:
1. Introducción. Explica la motivación del trabajo de investigación y plantea los objetivos que se pretenden conseguir con el desarrollo del mismo.
2. Marco de trabajo. Describe el marco de trabajo de la autora en su período de investigación.
3. Estado del arte. Se presenta el estado del arte actual de las diferentes formas de colaboración en Internet.
4. Proyecto Ciclope Astro. Se divide en dos capítulos. 4.1. Construcción del observatorio astronómico: Describe la construcción y puesta en marcha del observatorio astronómico robotizado de la Universidad Politécnica de Madrid. Y 4.2. Descripción de Ciclope Astro: Define el diseño y las características de la aplicación web para el control remoto de un observatorio astronómico robotizado.
5. Conclusiones y trabajos futuros. Se proponen una serie de trabajos futuros y se destacan las conclusiones aportadas de este trabajo.
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Apéndice 1: Acrónimos. Resume una lista de los diferentes acrónimos utilizados a lo 6
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largo de la memoria.
•
Apéndice 2: Proyectos BOINC. Resume una lista de proyectos que utilizan la plataforma BOINC. Incluye estadísticas de uso y una breve descripción de cada uno.
•
Apéndice 3: Sistemas de coordenadas astronómicas. Presenta las características fundamentales de cada uno de los sistemas de coordenadas astronómicas.
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2. Marco de trabajo
Este capítulo ofrece una visión general del marco de trabajo en el cual la autora ha desarrollado su actividad investigadora hasta el momento. Se describe su trayectoria por los diferentes proyectos de investigación para comprender el carácter multidisciplinar en el que se enmarca el trabajo. Se mencionan brevemente las tareas desarrolladas en cada uno y se ofrece una descripción más detallada de los proyectos actuales.
La autora comenzó su actividad investigadora durante el período 2004/05 en el marco del proyecto COLDEX (Collaborative Learning and Distributed Experimentation), dentro del grupo de la UPM, financiado por la Comisión Europea (IST200132327).
Figura 7: Portal del proyecto COLDEX (http://www.coldex.info)
El proyecto COLDEX [COLDEX, 2007] tiene como objetivos desarrollar y utilizar las Tecnologías de la Información y herramientas computacionales para fomentar la experimentación científica en las aulas. Para ello se trabaja en el modelado y la simulación de entornos colaborativos distribuidos en una comunidad de alumnos y profesores intercultural. Como resultado del proyecto se pretende crear innovadores escenarios pedagógicos. Como denominador común para el dominio de aprendizaje, se aborda el estudio de fenómenos visuales y otros tipos de percepción, incluyendo observaciones astronómicas y mediciones 9
sísmicas. Todo ello con fines científicos y con una perspectiva subjetiva de experimentación. El rango docente abarca desde la educación secundaria hasta los primeros cursos universitarios. El grupo de trabajo de la UPM ha desarrollado un sistema que puede teleoperar escenarios remotos compuestos por diversos sistema físicos, y que serán usados por la comunidad educativa.
La aportación de la autora fue fruto de la realización del Trabajo Fin de Carrera titulado “Ciclope Robot: Laboratorio físico remoto accesible vía Web para controlar un brazo robot industrial en tiempo real” (véase Fig. 8). Este laboratorio remoto permite controlar un robot de cuatro grados de libertad en tiempo real. Actualmente este laboratorio se está utilizando de forma voluntaria para el desarrollo de las prácticas de la asignatura optativa de 5º curso “Diseño de Sistemas de Control Discreto” de la Facultad de Informática, y se pretende ofertarlo en próximos cursos como asignatura de teleenseñanza a través del GATE (Gabinete de Teleeducación) de la UPM.
Figura 8: Laboratorio remoto Ciclope Robot
Paralelamente, la autora participa en el proyecto Ciclope, surgido en el año 2001 en el seno de la Facultad de Informática [Sánchez, 2001]. Es un proyecto de teleeducación cuyo objetivo es la creación de laboratorios remotos siguiendo la filosofía de software y contenido libre. El trabajo desarrollado hasta el momento se resume en el apartado 2.1.
La autora pertenece al proyecto Ciclope desde el año 2004. Su trabajo agrupa varias tareas encaminadas al diseño de la arquitectura, construcción de contenidos, desarrollo y mantenimiento del portal web (véase Fig. 9), creación y mantenimiento de un repositorio, desarrollo de herramientas y laboratorios remotos, propuesta y diseño de otros laboratorios, y difusión del proyecto en diversas conferencias.
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Figura 9: Portal del proyecto Ciclope (http://www.ciclope.info)
En 2006 se consolidó el proyecto ASTROCAM, la Red de Astrofísica de la Comunidad de Madrid, financiado por la Comunidad Autónoma de Madrid (S0505/ESP/000237). El proyecto ASTROCAM pretende difundir los logros de la Astronomía a la sociedad. En el capítulo 2.2 se explican los objetivos del proyecto más en detalle.
El trabajo de la autora se ha centrado en el desarrollo, puesta en marcha y teleoperación del observatorio astronómico de la Universidad Politécnica de Madrid. Ha diseñado y desarrollado Ciclope Astro [Cedazo, 2006a], el laboratorio remoto para controlar el observatorio. Actualmente se dedica al mantenimiento del mismo y a la creación de diferentes experimentos astronómicos y material didáctico para incorporar al sistema Ciclope Astro.
Figura 10: Portal del proyecto ASTROCAM (http://www.astrocam.es)
2.1. El proyecto Ciclope
El proyecto Ciclope nace con la premisa de divulgar y enseñar como semilla del avance del conocimiento [Cedazo, 2005a]. Pretende ser un complemento para la educación y un medio para la divulgación del conocimiento en general. Para ello, Ciclope pone a disposición de los internautas conocimiento e instrumental accesible vía web para que la sociedad se pueda 11
involucrar, participar y generar más conocimiento. Uno de los principales retos de Ciclope es la colaboración de la sociedad, dejando a un lado la idea de que la sociedad es considerada como receptora pasiva de información.
Entre sus objetivos está el resolver la falta de de experiencias prácticas de los alumnos que cursan carreras técnicas o ingenierías. Esto es consecuencia de la escasez de recursos y personal, lo que conlleva a que los centros no dispongan de todos los laboratorios o a la infrautilización de los existentes. Hasta la fecha se han construido laboratorios para la realización de prácticas de Química [Cedazo, 2006b], Procesamiento de Imágenes Digitales [Sebastián, 2003], Sistemas Operativos en Tiempo Real [Cedazo, 2005b; López, 2007].
Ciclope sigue una arquitectura cliente/servidor y sigue un diseño modular, con las ventajas que eso conlleva: facilita los cambios y la implementación, permitiendo el desarrollo en paralelo de cada una de las partes del sistema. La Fig. 11 muestra la composición modular del proyecto Ciclope, la cual pasa a ser descrita a continuación.
Figura 11: Estructura modular del proyecto Ciclope
2.1.1. Core
Es el módulo central, al cual se conectan e integran el resto de módulos desarrollados. Dentro de éste se hace la siguiente división interna:
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Administración: Trata la gestión de usuarios. Se ocupa de las altas y bajas tanto de usuarios como de grupos. Permite asignar roles a éstos para configurar a qué páginas y recursos pueden acceder. Existe una utilidad de creación automática de usuarios a partir de un fichero de actas, estándar a todas las universidades.
Webcal: Se dedica a la gestión de citas y eventos, a modo de agenda, para la planificación del tiempo de los usuarios. Incluye soporte para la gestión de reservas de horarios y recursos de cara a la realización de prácticas. Polyglot: Se ocupa del soporte multiidioma de toda la aplicación. Cualquier módulo debe interactuar con éste para ofrecer tal servicio. 12
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2.1.2. Laboratorios
Son escenarios remotos que permiten teleoperar con un laboratorio físico.
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Astro: Proporciona una serie de herramientas para experimentos astronómicos, creación de escenarios de este tipo y control de herramientas tales como telescopios y cámaras. Chemical: Proporciona un espectrógrafo remoto que interactúa con otro real, situado en la Universidad Nacional de Educación a Distancia (UNED).
Display: Consiste en la creación de un dispositivo hardware para la realización de prácticas de Sistemas de Tiempo Real sobre él o como complemento en otros proyectos de mayor envergadura. El dispositivo es un Display Electrónico Lineal y Monocolor formado por matrices de leds.
Peltier: Se basa en el control de una planta sencilla que regula la temperatura de un habitáculo determinado en tiempo real empleando una célula Peltier, mediante teoría de control clásico. La interfaz de una de las prácticas se muestra en la Fig. 12.
Robot: Destinado a la enseñanza de Sistemas Operativos de Tiempo Real, permite acceder a un sistema físico para el control de un brazo robot industrial. Como se ha comentado previamente, fue realizado por la autora como Trabajo Fin de Carrera.
Figura 12: Laboratorio remoto Ciclope Peltier
2.1.3. Herramientas
Son utilidades varias, algunas de las cuales son comunes a diversos laboratorios y otras se 13
pueden utilizar de forma independiente al sistema Ciclope.
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Blackboard: Applet Java que ofrece una pizarrachat que permite la comunicación e interacción entre usuarios a través de mensajes de texto y de una superficie de dibujo. Camera: Applet Java que permite visualizar y controlar una cámara de vigilancia Axis 2400 mediante peticiones HTTP. Actualmente se utiliza para vigilar el laboratorio de trabajo. CCD: Herramienta que permite manejar de manera remota una cámara conectada a un telescopio. Planetario: Es un planetario virtual que representa el cielo desde cualquier lugar y a cualquier hora. Hay que destacar que para su implementación se ha utilizado la API Google Maps.
Titere: herramienta para la transformación de imágenes digitales. El usuario puede aplicar a una imagen los algoritmos de transformación que desee visualizando en cada paso la evolución de la imagen. El laboratorio físico se encuentra en la ETSII de la UPM.
Polyglot: Desarrollo de una herramienta de ayuda a la traducción a múltiples idiomas de los contenidos de un portal web realizado con el gestor de contenidos Typo3.
2.2. El proyecto ASTROCAM
ASTROCAM es la red de Astrofísica de la Comunidad de Madrid en la que participan científicos de las entidades CSIC, UCM, UAM, ESAC, UPM y UEM, así como las empresas privadas DEIMOS, GMV, VEGA y SERCO.
Su principal objetivo es dotar a los investigadores de una estructuración y un marco de actuación común potenciando diferentes actividades, entre ellas:
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Movilidad de investigadores júnior y senior entre los distintos Grupos de Astrofísica de la Comunidad de Madrid. Movilidad de postdocs y seniors a nivel Internacional en un contexto de objetivos científicos comunes y de interés académico/empresarial para la CAM.
•
Participación de investigadores de los distintos grupos en proyectos comunes.
•
Utilización de recursos de uso común: recursos bibliográficos e informáticos, experiencia en determinados campos de la Astrofísica, en determinadas longitudes de onda, en computación, en experimentos de laboratorio, etc.
•
Optimizar la explotación científica de los recursos disponibles: XMM, INTEGRAL, HST, IRAM, ISO, SST, Observatorios de las Islas Canarias, CAHA, centros de Supercomputación, grandes archivos científicos.
•
Preparación de la explotación científica y utilización de las futuras grandes instalaciones: Herschel (HSO), JWST, ESO, ALMA, GTC.
•
Potenciar el desarrollo y uso de nuevas tecnologías a nivel académico y empresarial: control robótico de instrumentación astronómica, supercomputación en paralelo, entre 14
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otras.
•
Preparar, formar y motivar personal en el campo de la gestión en Astrofísica desde el punto de vista humano, científico y técnico.
•
Prestar el conocimiento científicotécnico en todas aquellas actividades que la CAM considere oportunas (evaluación, interacción con las empresas, asesoramiento científicotécnico a otras redes o institutos de la CAM).
•
Difundir los logros de la Astronomía a la sociedad, aumentando la visibilidad de la investigación que se lleva a cabo en la CAM.
Es en este último objetivo donde tiene su importancia el grupo de la UPM. Debido a su experiencia en teleoperación y control remoto de telescopios, y gracias a la interacción de dicho grupo con los GACAM, permitirá divulgar los avances en Astrofísica en los centros de enseñanza secundaria de la CAM y al gran público en general.
Los distintos grupos coordinados a través de ASTROCAM, continuarán desarrollando actividades en los diferentes eventos culturales organizadas por la CAM. El interés de dicha actividad es evidente y responde a la necesidad de informar a la sociedad, de manera precisa y comprensible de los avances científicos, de nuestro conocimiento de la evolución del Universo y de nuestra comprensión del origen de la vida en la Tierra. Creemos que esta actividad es fundamental para despertar el interés del público más joven de nuestra comunidad por la ciencia y la carrera científica.
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3. Estado del arte
En este tercer capítulo se analizan las diversas formas de colaboración que existen en Internet, el modo que tienen de organizarse los proyectos para que gente voluntaria participe en un fin común y las herramientas colaborativas más utilizadas. Se hace un estudio de algunos de los estándares para la creación de repositorios con el objetivo de intercambiar y acceder a material científico y académico y, finalmente, se resumen las propuestas de estandarización de las tecnologías educativas.
3.1. Computación voluntaria
Paralelizar los problemas en otros más sencillos y distribuirlos entre varios procesadores no siempre es una solución conveniente y dependerá en gran medida de la naturaleza de los problemas que se quieran tratar.
Hay técnicas de investigación que requieren una enorme potencia de cálculo, mucho mayor que los recursos disponibles en los últimos supercomputadores. Además, los tradicionales supercomputadores son extremadamente caros y sólo están disponibles para aplicaciones que pueden permitirse el lujo de pagarlos. La única solución práctica en muchas ocasiones es recurrir a la computación distribuida, que combina la potencia de miles de ordenadores normales, cada uno de ellos abarcando una pequeña parte del problema global.
La computación voluntaria es un acuerdo por el cual voluntarios proporcionan sus recursos de computación a proyectos, los cuales usan estos recursos para almacenamiento y/o computación distribuida.
Los voluntarios son habitualmente miembros del público general quienes prestan sus PCs conectados a Internet. Organizaciones, tales como escuelas y negocios, pueden además ofrecer el uso de sus computadoras.
Los proyectos son típicamente académicos (basados en universidad) y hacen investigaciones científicas. Pero hay excepciones, por ejemplo, dos de los mayores proyectos, GIMPS (Great Internet Mersenne Prime Search) y distributed.net no son académicos.
Hay varios aspectos de la relación proyecto/voluntario que merecen la pena mencionar:
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•
Los voluntarios son anónimos; aunque se requiera que se registren y den su email u otra información, no hay modo de que el proyecto les vincule con su identidad real.
•
Debido a su anonimato, los voluntarios no son responsables al proyecto. Si algún voluntario actúa mal de algún modo (por ejemplo, devuelve intencionadamente resultados de computación incorrectos) el proyecto no puede procesar ni castigar al voluntario.
•
Los voluntarios deben confiar en los proyectos en varios sentidos: 1) el voluntario confía en que el proyecto proporcione aplicaciones que no dañen su ordenador o invada su privacidad; 2) el voluntario confía en que el proyecto sea sincero con el trabajo que está haciendo con sus aplicaciones, y cómo se usará la propiedad intelectual resultante; 3) el voluntario confía en que el proyecto siga las prácticas adecuadas de seguridad, de modo que los hackers no puedan usar el proyecto como un vehículo de malintencionadas actividades.
La computación voluntaria es importante por varias razones:
•
Dado el enorme número de PCs en el mundo, la computación voluntaria proporciona más poder de cómputo a la ciencia que otro tipo de computación. Esto hace posible investigación científica que no podría ser hecha de otro modo.
•
El poder de la computación voluntaria no se puede comprar, debe ganarse. Un proyecto de investigación que tiene financiación limitada pero gran expectación pública pueden obtener enorme capacidad de cómputo.
•
Motiva el interés público por la ciencia, y proporciona al público voz en determinar las direcciones de la investigación científica.
Por otra parte, la Desktop Grid, es un modo de computación distribuida en la cual una organización usa sus PCs para manejar sus propias tareas computacionales de larga ejecución. Esto difiere de la computación voluntaria en que los recursos de computación son de confianza, de ahí que no se necesite computación redundante; no se necesitan salvapantallas, de hecho se puede desear tener la computación completamente invisible y fuera del control del PC de usuario; y el despliegue del cliente es normalmente automático.
El término de Grid Computing se refiere a compartir recursos dentro y entre organizaciones, donde cada organización puede actuar tanto como productor como consumidor de recursos, y ambas son mutuamente responsables. Si una organización actúa mal intencionadamente, las otras pueden demandarla o negarse a compartir recursos con ella.
3.1.1. Proyecto BOINC
Es habitual que un usuario de Internet sea incapaz de aprovechar totalmente la capacidad de su ordenador personal. Haga lo que haga probablemente no agote el procesador ni el ancho de banda. Y esta capacidad libre es la que los científicos han pensado aprovechar: ¿Qué pasaría si millones de PCs pudieran unirse en paralelo para hacer un trabajo, que normalmente requiriese un supercomputador valorado en cientos de millones de dólares?
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Hasta hace poco había muchos programas de computación distribuida. Estos programas aprovechan los momentos en que el ordenador no hace nada para realizar cálculos. El problema es que al haber sido desarrollados independientemente, el usuario no puede participar en dos proyectos al mismo tiempo porque compiten entre ellos por aprovechar los momentos libres de su procesador y entonces el rendimiento baja considerablemente.
La Universidad de Berkeley, California, pensó que sería buena idea desarrollar un sistema en el que dos, o más proyectos, pudieran compartir un ordenador y repartirse el tiempo de proceso disponible. Además esto permite que si en un momento dado un proyecto no envía los suficientes datos a los usuarios, estos pueden seguir procesando otros proyectos sin necesidad de que el usuario haga nada. Todo automático. Así nació el proyecto BOINC (Berkeley Open Infrastructure for Network Computing) en el año 1999.
Después de más de 8 años de vida del proyecto SETI@home, Werthimer, el científico jefe, y Anderson, el líder del proyecto han unido al mundo entero (229 países) de un modo que ni los futuristas más optimistas hubieran imaginado. Si saltar sobre 229 fronteras no es un desafío suficiente, manejar los datos de 4,7 millones de ordenadores es algo difícil de pensar.
SETI@Home es un experimento científico que utiliza ordenadores conectados a Internet para la búsqueda de inteligencia extraterrestre analizando ondas de radio captadas con radiotelescopios en busca de un patrón. Einstein@Home es un proyecto desarrollado para explotar los datos del Laser Interferometer Gravitational wave Observatory (LIGO) en busca de señales procedentes de las estrellas de neutrones en rápida rotación. ABC@Home, BBC Climate Change, y así hasta más de 50 proyectos activos que requieren grandes cantidades de cómputo: descifrado del genoma, investigación del cáncer, estudiar el calentamiento global, etc., están apoyados por millones de personas que prestan de forma voluntaria el uso de sus ordenadores para procesar su información.
BOINC se define tanto como una plataforma para computación voluntaria como para desktop grid.
BOINC es una plataforma que permite donar el tiempo libre de un ordenador para proyectos científicos. Cualquiera con un ordenador puede participar instalando el programa gratuito BOINC. Una vez instalado, el usuario se puede conectar a tantos de esos proyectos como desee.
Un proyecto BOINC con un único servidor Linux puede proporcionar el cómputo equivalente a un cluster con decenas de miles de CPUs.
BOINC está diseñado para soportar aplicaciones con requisitos de computación o almacenamiento elevados, o ambos. El principal requisito de la aplicación es que sea divisible en un gran número (miles o millones) de trabajos que se puedan hacer independientemente. Además, si va a estar destinada al uso de recursos de voluntarios, es importante que la aplicación parezca interesante y merezca la pena para el público para obtener mayor número de participantes. El proyecto debe tener los recursos y comprometerse para mantener este interés, normalmente apoyado por la creación de un sitio web convincente y por la generación de gráficos interesantes en la aplicación.
Algunas características de BOINC:
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•
Se distribuye bajo la licencia GNU LGPL (Lesser General Public License) [LGPL, 2007]. Sin embargo, las aplicaciones BOINC no tienen por qué ser de código abierto.
•
Los voluntarios pueden participar en múltiples proyectos; ellos controlan en cuáles quieren participar y cómo dividir sus recursos entre estos proyectos.
•
Los usuarios pueden especificar límites del uso de disco y ancho de banda.
•
Proporciona herramientas basadas en web, tales como perfiles de usuario y mensajería privada, que motivan a los voluntarios a formar comunidades en línea.
•
Está disponible para la mayoría de sistemas operativos.
•
Proporciona interfaces documentados para su mayoría de componentes clave, lo que hace posible a terceros desarrolladores crear software y sitios web que amplíen BOINC.
La Tabla I recoge las estadísticas del proyecto SETI@home a fecha 12 de Junio de 2007. La Fig. 13 ofrece una gráfica donde se ven los nuevos usuarios que se registran en el proyecto BOINC.
Tabla I. Estadísticas del proyecto SETI@Home (12 Jun. 2007)
Total
Activos
Usuarios
652.629
161.335
Máquinas
1.479.834
1.478.961
Grupos
48.849
18.852
Países
229
203
Crédito Total
15.777.916.792
Media de FLOPS
235.609,4 GigaFLOPS / 235,609 TeraFLOPS
Figura 13: Nuevos equipos al día en el proyecto BOINC (12 Jun 2007)
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El proyecto utiliza el supercomputador virtual más potente del mundo, superando en rendimiento al mayor superordenador del mundo, Blue Gene. Y se confirma que todo ello es debido a la participación de voluntarios.
3.1.2. Créditos
El servidor de cada proyecto mantiene la cuenta del trabajo realizado por cada participante, es lo que se llama crédito . El siguiente sistema se usa para saber cuánto crédito conceder a cada usuario:
•
Cada unidad de trabajo se envía al menos a dos ordenadores.
•
Cuando un ordenador envía un resultado, pide una cantidad de crédito, basado en cuánto tiempo de CPU ha usado.
•
Cuando al menos dos resultados han sido devueltos al servidor, éste los compara. Si son correctos, se les otorga crédito a los usuarios.
Puede haber retrasos de varios días entre que un ordenador envía el resultado y el servidor le otorga crédito. En la cuenta del usuario se muestra cuántos créditos están pendientes y/o otorgados.
Figura 14: Distribución de créditos entre los proyectos que usan BOINC
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3.1.3. La Comunidad BOINC
En BOINC existe la posibilidad de formar equipos. Un equipo no es más que un conjunto de personas procesando datos para un mismo proyecto y que por una razón u otra deciden que conviene más estar agrupados. Las razones son varias: puede ser un grupo de amigos, personas de un mismo país, gente con intereses parecidos sobre un tema, equipos que buscan ser los que más datos procesan, etc.
Pertenecer a un grupo no implica perder la identidad a la hora de procesar en un proyecto, ni estar obligados a pertenecer a un mismo proyecto para siempre. Los créditos se suman a los del resto de miembros del equipo, pero en el momento en que uno se vaya, sus créditos van con ellos y se restan del crédito acumulado del equipo.
Un usuario sólo puede pertenecer a un equipo y cualquiera puede fundar un equipo. El fundador del equipo tiene los siguientes poderes: acceder al email de los miembros del equipo, editar el nombre y descripción del equipo, quitar a miembros del equipo y disolver un equipo si no tiene miembros.
Las estadísticas de los equipos son públicas. Así se puede consultar su descripción, un enlace al sitio web, los miembros, el crédito total acumulado por todos sus miembros, el crédito reciente medio, el nombre del fundador y otros datos.
El usuario puede definir su perfil indicando, entre otras cosas: asuntos personales (escribir sobre uno mismo, intereses, procedencia, edad, ...); pensamientos y reflexiones sobre el proyecto (por qué se usa el proyecto, sugerencias, ...); y un avatar.
Existe una sección de preferencias que permite al usuario modificar el comportamiento de BOINC y de los proyectos a los que pertenezca. En las preferencias generales se especifica cómo y cuándo BOINC puede usar el ordenador. Esta configuración está dividida en utilización del procesador, del disco y memoria y de la red. Por otra parte se pueden establecer las preferencias de cada uno de los proyectos, indicando qué recursos utilizará cuando haya más proyectos funcionando y ofrece gráficas del análisis de las unidades. Finalmente se puede acceder a las preferencias de los foros.
Hay una sección que resume el trabajo realizado, es decir, las estadísticas del usuario: la fecha desde la que es usuario, el crédito total, las unidades que ha procesado bajo los diferentes proyectos, las horas de CPU utilizadas y algunos datos más.
Todos los días en la página principal de cualquiera de los proyectos aparece una sección “Usuario del día”, donde cada día selecciona uno de los miembros del proyecto. El usuario aparece junto con su avatar y una breve descripción. Se pueden consultar las estadísticas de su participación en los diferentes proyectos, los mensajes enviados al foro, e incluso se le puede enviar un email privado.
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3.1.4. Arquitectura BOINC
Los proyectos basados en BOINC son autónomos. Cada proyecto maneja un servidor que consta de los siguientes elementos (véase Fig. 15):
•
Interfaces Web: para la gestión de cuentas y equipos, mensajes y otras características.
•
Servidor de tareas: crea las tareas, las envía a los clientes y procesa los resultados.
•
Servidor de datos: descarga ficheros de entrada y ejecutables, y sube ficheros de salida.
Estos componentes comparten varios datos almacenados en disco, incluyendo base de datos relacionales y ficheros de subida/bajada.
Figura 15: Arquitectura BOINC
Cada cliente periódicamente comunica con el servidor de tareas para informar del trabajo completado y obtener más trabajo. Además, el servidor realiza un número de funciones en segundo plano, tal como tareas de recolección de basura. La carga en un servidor de tareas depende del número de equipos voluntarios y su ratio de comunicación. El número de equipos en los proyectos actuales varía de decenas a cientos, y en un futuro podría alcanzar las decenas o cientos de millones. Si los servidores se sobrecargan, las peticiones fallan y los equipos se quedan parados. Además, el rendimiento del servidor puede limitar la capacidad de cómputo disponible a un proyecto de computación voluntaria.
Como conclusión de las medidas de varios de sus componentes en un estudio en el 2005 [Anderson, 2005], se puede decir que usando un único computador que cuesta alrededor de 4.000 $, un proyecto BOINC puede enviar alrededor de 8,8 millones de tareas al día. Si cada cliente recibe una tarea y cada tarea usa 12 horas de CPU en un computador de 1 GFLOPS, el proyecto puede soportar 8,8 millones de clientes y obtener 4,4 PetaFLOPS de poder de cómputo. Con dos servidores adicionales, un proyecto podría enviar alrededor de 23,6 millones de tareas al día.
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3.2. Colaboración amateur
En el capítulo anterior se ha visto que con sólo un ordenador y una conexión a Internet existen posibilidades de aportar algo a la ciencia. En este caso la gente ofrece sus recursos desinteresadamente para que sean los científicos los que investiguen y hagan sus descubrimientos.
Sin embargo, hay gente aficionada a diferentes disciplinas que aportan conocimiento con sus propios hallazgos, comentarios, ideas, métodos, instrumentos, etc. Son personas que se proponen por hobby aprender algo determinado. La participación de estos aficionados y sus diferentes formas de colaboración merecen un caso de estudio. Es el interés y la curiosidad lo que les hace indagar y aprender, y no sólo de forma individual, sino también colaborativamente con personas afines a un tema común. En muchas ocasiones llegan a formar importantes redes o comunidades. Con la aparición de Internet aparecieron las denominadas comunidades virtuales, son personas distribuidas geográficamente por todo el mundo, incluso que nunca se han visto o hablado directamente, compartiendo y produciendo conocimiento. Lo hacen sin esperar ningún tipo de remuneración, su objetivo común es aprender más sobre un tema concreto.
Si se echa un simple vistazo al catálogo de una biblioteca o a Internet, cada vez son más los libros destinados principalmente a aficionados de un determinado campo, revistas escritas por ellos mismos, artículos en revistas de impacto, sitios web administrados y elaborados para compartir sus experiencias, asociaciones, manuales, y todo ello con un fin divulgativo y educativo.
Hoy en día se tiene un amplio registro sobre la contribución de los amateurs a la Astronomía, Ornitología, Botánica, Geología, Microscopía, Arqueología, Espeleología, y otras muchas disciplinas. En muchos casos estas aportaciones han pasado a formar parte de la Historia y en la actualidad Internet se está consolidando como un gran medio de difusión y compartición de conocimiento. A continuación, y a modo de ejemplo, se ha seleccionado una mínima muestra de esta aportación en algunas disciplinas.
La Ornitología es una disciplina que cuenta con un gran número de aficionados, quienes promueven la protección de las aves y de sus ambientes naturales.
Mirar pájaros es un gran negocio basado en el amor a la naturaleza y al conocimiento. Y, sobre este mundo de la ornitología amateur, el Cornell Lab Ornithology (CLO) ejerce un liderazgo intelectual y moral. Fue allí donde se acuñó el término ciencia ciudadana y la institución que supo interpretar los deseos de tantos ciudadanos inventando proyectos de colaboración entre aficionados y académicos que diluían la ya no tan estricta frontera entre ciencia y divulgación, además de garantizar el flujo de Figura 16: Nido de un aficionado
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ciencia hacia la ciudadanía y el de ciudadanos hacia la ciencia.
Es tal el movimiento mundial de los aficionados a la observación de los pájaros, que sólo en Estados Unidos, según datos de Birders United basados en estimaciones del National Geographic, podría movilizar a 15 millones de votantes. También en Europa las cifras son espectaculares.
Uno de los proyectos más interesantes es The Birdhouse Network (TBN). Estudia las aves que anidan en cavidades en la primavera y el verano. Su trabajo consiste en recoger datos (nidos, huevos, alimentos, fechas, etc.) desde sus observatorios y después remitirlos online.
Desde 2006 tienen en marcha un experimento para estudiar la personalidad de las aves en respuesta a las alteraciones del entorno. Piden la colaboración de la comunidad para someter a prueba la timidez de las aves en respuesta a objetos originales ubicados cerca de la entrada a sus nidos. En su sitio web hay abundante documentación que permite a los usuarios familiarizarse con aves que anidan en una cavidad; aprender más sobre el hábitat y los requisitos de las cajas nido; cómo construir o comprar una caja nido para un pájaro específico; cómo, dónde y cuándo ubicar la caja nido; aprender a monitorizar el nido; cómo registrar los datos de las observaciones y enviar los formularios.
El proyecto invita a los participantes a probar el experimento con sus propios nidos. El experimento requiere simplemente un lazo de cuadros blancos y negros (véase Fig. 16) que se puede descargar en la página web, una chincheta, un formulario para registrar los datos, un reloj y, como ellos dicen, paciencia. TBN contaba en 2006 con más de 60.000 registros de voluntarios y sus datos han permitido la publicación de notas de prensa y de varios artículos en revistas de impacto [phillips].
FeederWatch es otro proyecto del CLO que emplea la ayuda de observadores voluntarios de comederos de pájaros en todo Norteamérica para recoger información sobre sus movimientos.
En el contexto de la Fenología destaca el proyecto Monarch Watch, creado en 1992 por la Universidad de Kansas. Es un programa educativo de extensión a la comunidad que trabaja con escolares y profesionales no científicos, y cuyo objetivo es recoger datos sobre la migración de la mariposa monarca y la conservación de su hábitat. Ya son más de 2000 escuelas, centros naturales, y otras organizaciones en los Estados Unidos y Canadá. Se estima que hay más de 100.000 estudiantes y adultos participando en las actividades de clasificación cada otoño. El sitio web contiene gran cantidad de datos sobre Figura 17: Logo del proyecto Monarch Watch
la mariposa monarca que pueden usarse en diversos proyectos. Los estudiantes pueden comparar los tiempos de migración de la mariposa en su zona con los de otras regiones.
En el área de la Paleontología, las colecciones de fósiles aportadas por aficionados han supuesto importantes contribuciones para encontrar nuevas especies.
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En 1983, el inglés William Walker, buscador de fósiles aficionado, descubrió los fósiles de una especie de dinosaurios hasta ese momento desconocida. Más tarde, esta especie se denominó Baryonyx walkeri, en honor a su descubridor.
En 1990, una paleontóloga aficionada, Susan Hendrickson, descubrió el mayor y más completo Tyrannosaurus Rex hasta ahora encontrado (véase Fig. 18). Se le llamó Sue en su honor. Otro caso similar lo protagonizó Stan Sacrison, paleontólogo amateur, que descubrió en 1987 el segundo T. Rex más completo, conocido como Stan. No son casos aislados, si no que a lo largo de la Historia son muchos los aficionados que han contribuido con el descubrimiento de otras especies.
Figura 18: Sue, el mayor Tyrannousaurus Rex Alan Dawn, geólogo aficionado y voluntario en un museo, mientras guiaba un viaje por Peterborough, Inglaterra, encontró huesos de 150 millones de años que resultaron formar un esqueleto casi completo de un reptil marino carnívoro de 9 pies de longitud [dawn]. Al reptil le pusieron Pachycostasaurus dawnii en su honor.
Si se repasa la historia de la Arqueología y Espeleología hay importantes descubrimientos por parte de amateurs. Tradicionalmente los arqueólogos aficionados han tenido un papel dominante en la Arqueología. Los aficionados cuentan con numerosas ventajas sobre los profesionales. La mayor ventaja es el tiempo que disponen para planificar, trabajar, pensar, analizar y sintetizar. Y además siempre trabajan en una localidad específica, por lo que adquiere un conocimiento local de los problemas y de las tierras.
Figura 19: Imagen de satélite del castillo Hulckesteijn por Google Earth
Durante 25 años, un arqueólogo amateur llamado Cor Schipper estuvo buscando bajo el agua las ruinas del castillo Hulckesteijn (14271538), en Holanda. En el año 1983 utilizó un 26
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equipo Sonar pero no tuvo éxito. Ha sido recientemente cuando lo ha encontrado escaneando imágenes de satélite de la aplicación Google Earth (véase Fig. 19).
En el campo de la Microscopía destacan las aportaciones de Anton van Leeuwenhoek. Este aficionado apenas obtuvo formación científica, pero fue su curiosidad la que le llevó a formarse por sí mismo. A lo largo de su vida construyó alrededor de 550 microscopios (véase Fig. 20) y fue conocido por las mejoras que introdujo en su fabricación. Se le atribuyen descubrimientos pioneros sobre los protozoos, los glóbulos rojos, el sistema de capilares y los ciclos vitales de los insectos. Sus observaciones y experimentos le hicieron una autoridad internacional y en 1680 fue nombrado miembro de la Royal Society de Londres.
Hay dos campos que merecen una mención especial por su relación con los objetivos de la tesis: la Astronomía y la Radioafición. La Astronomía es sin duda la ciencia con mayor número de aportaciones científicas por parte de aficionados. La Radioafición no sólo destaca por el número de descubrimientos de aficionados, si no también por el concepto subyacente de herramienta social y educativa. A continuación se profundiza en cada uno de ellos.
Figura 20: Microscopio de Leeuwenhoek
3.2.1. Astronomía aficionada
La Astronomía amateur es una disciplina que ha supuesto una gran importancia en el desarrollo general de la Astronomía. Gran parte de los descubrimientos del espacio no sólo son realizados por astrónomos profesionales que trabajan en grandes observatorios. Supernovas, cúmulos y cometas, entre otras cosas, han sido captados por aficionados que con un instrumental modesto, buenas técnicas y mucha paciencia, han logrado importantes avances en la Astronomía.
La Astronomía es una ciencia al alcance de toda persona inquieta por saber más sobre el Universo, simplemente porque el material de trabajo, el cielo, está siempre disponible. Se pueden hacer seguimientos de planetas, observar las manchas solares, los cráteres de la luna, estrellas que cambian su brillo, cometas... un amplio abanico de actividades para los aficionados.
Hay numerosas razones por las que la gente se convierte en astrónomos. Muchos disfrutan de la belleza del cielo nocturno, algunos disfrutan de la astronomía técnica, y algunos del compañerismo. Algunos son astrónomos de sillón quienes disfrutan de las maravillas del Universo sin soportar las inclemencias del tiempo en las oscuras noches, pero que se han convertido en investigadores de vanguardia cuyos descubrimientos se publican en revistas de prestigio. Hay observadores visuales activos que buscan cometas, supernovas, estrellas variables y dobles, observadores solares, astrofotógrafos, y fabricantes de telescopios. El objetivo común de todos los astrónomos es una atracción al cielo nocturno y el deseo de entender el Universo.
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Una gran ventaja es que los aficionados no tienen que cumplimentar propuestas de observación, ni siquiera las observaciones tienen que ser solicitadas por alguien. Para ser aficionado no requiere necesariamente contar con un telescopio o instrumentación cara ni tampoco de un alto nivel académico. Lo único que se necesita para convertirte en amateur es interés, curiosidad, y sentirse atraído por el cielo y sus astros. Su actividad esencial es aprender a observar el cielo, saber qué está observando, registrarlo adecuadamente y de forma precisa, llevar un seguimiento de sus observaciones y, a ser posible, un registro gráfico ya sea con dibujos o fotografías.
Figura 22: El planeta extrasolar HD149026
Figura 21: R. Bissinger y su equipo
Cincuenta o setenta años atrás, los aficionados pudieron contribuir mucho a la Astronomía, pero en la década de los 70 y 80, la tecnología de los telescopios aventajó tanto a los profesionales que la contribución de los aficionados fue escasa. Sin embargo, a partir de mediados de los 90, con la llegada de los CCDs y los telescopios computarizados, volvieron a representar un importantísimo papel en este campo.
Muchos de los descubrimientos y aportaciones a la Astronomía en el siglo XX han sido por parte de aficionados, de los que destacan: el descubrimiento de Plutón, los datos base de la Ley de Hubble, los pulsares, la supernova 1987A, cometas como el HaleBoop, Hyakutake, ShoemakerLevyy 9 y varios asteroides. Además, hasta el momento, poseen los récords de mayor número de cometas y supernovas descubiertos, en este último caso con telescopios de construcción casera.
Pero como la mayoría de hobbies, se pierde el interés en cuanto se acaban los retos. Un modo de añadir variación y emoción es involucrarles en algunas de las actividades en las cuales los aficionados puedan hacer sus contribuciones. Además, los astrónomos profesionales están normalmente demasiado absorbidos por la enseñanza e investigaciones especializadas. Aunque no fuera así tampoco serían suficientes como para analizar la gran cantidad de información archivada. Otro gran inconveniente es que el tiempo de observación en la mayoría de los observatorios es, además de limitado, difícil de conseguir. Todo ello deja numerosas puertas abiertas en las que los amateurs pueden contribuir. A continuación se introducen algunas de las tareas de los aficionados.
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La búsqueda de cometas es el campo en que normalmente viene a la mente cuando se piensa en descubrimientos amateurs. La humanidad tiene especial interés en los cometas desde tiempos remotos, y la devoción al descubrimiento de cometas tiene su origen hace muchos siglos. Desde la invención del telescopio, muchos individuos han dedicado sus vidas a ser los primeros en observar un nuevo cometa. Es el único descubrimiento que lleva eternamente el nombre del descubridor. Sin embargo, la búsqueda de cometas requiere una enorme dedicación. Estos aficionados están dispuestos a estar todas las noches despejadas del año, desde el atardecer hasta pocas horas antes de amanecer, observando el cielo. Algunos han buscado durante años con poco éxito mientras que otros han encontrado varios. No obstante, todos están de acuerdo en que la recompensa merece la pena.
Muchos de los cometas descubiertos han sido gracias a aficionados que usaron imágenes del Observatorio Solar y Heliosférico (SOHO) disponibles en Internet. El SOHO es una sonda espacial lanzada en 1995 para estudiar el Sol. En Agosto de 2005 descubrió el cometa número mil (véase Fig. 23), más de la mitad de cometas descubiertos a lo largo de la Historia.
La búsqueda de supernovas también requiere dedicación. Al contrario que los cometas, las supernovas nuevas no llevan el nombre de su descubridor, pero como recompensa siempre son muy promocionados. La mayoría de los buscadores de supernovas Figura 23: Cometas SOHO999 y SOHO1000
trabajan con un plan organizado, observando numerosas galaxias y comparando lo que ven con fotografías y descripciones. Conseguir ser el primero en encontrar una supernova hace esta actividad muy competitiva y gratificante.
La observación de estrellas variables atrae a un gran número de aficionados. Estos disfrutan aportando sus medidas de períodos y magnitud aparente a la siempre creciente base de datos de conocimiento astronómico. Estas medidas después suelen ser utilizadas por astrónomos profesionales de todo el mundo. La mayor red global de estos observadores es la Asociación Americana de Observadores de Estrellas Variables (AAVSO), la cual coordina las observaciones de los tránsitos de planetas extrasolares. Gracias a sus más de 20 años de observaciones continuadas, el equipo del satélite Hipparcos contactó con AAVSO y echó mano de su base de datos. No sólo utilizó las curvas de luz que la asociación había obtenido, sino que hizo un programa para que participaran aficionados de todo el mundo contrastando observaciones. No todo acaba aquí para los aficionados, Hipparcos recogió numerosas estrellas dudosas de variabilidad y una vez más los astrónomos profesionales no pueden abarcar todo el trabajo.
Otra tarea donde los astrónomos amateur participan es la observación de estrellas dobles. Se estima que aproximadamente más de la mitad de estrellas están realmente en sistemas de estrellas múltiples. El modo que tienen los amateurs de contribuir es obtener datos de los períodos orbitales y la posición de estos sistemas. Para ello compran o se construyen 29
micrómetros filares para medir la separación y el ángulo.
Los aficionados también observan las ocultaciones y la información que ellos recopilan es usada para determinar distancias, posiciones, órbitas, etc. Otros se decantan por las observaciones lunares y planetarias. A la mayoría de aficionados les gusta dibujar, fotografiar y registrar sus observaciones de la Luna y de los planetas. Como curiosidad, en la colisión del cometa ShoemakerLevy con Júpiter los amateurs jugaron un papel importante recopilando observaciones visuales y fotográficas. Hace unos años hubiera sido impensable pero hoy en día ya es de lo más habitual que la mayoría de los astrónomos aficionados posean sus propios espacios en Internet para hacer pública sus tareas como aficionado. Aunque dispersos geográficamente, tienen la posibilidad de poner accesible al público sus galerías de fotografías, describen todo su entorno de trabajo, telescopio utilizado, lentes, algoritmos de procesamiento, tiempo de exposición, cámaras, procedimientos para la modificación de sus webcams, filtros, máscaras, etc. Esta información es consultada diariamente por otros muchos, intercambian opiniones y en muchos casos terminan formando comunidades virtuales en torno a temas comunes.
Figura 24: Estrella variable
Figura 25: Phi Persei, un sistema de estrellas doble
El aprendizaje continuo, ya sea individual o en colaboración con la comunidad, y la producción de conocimiento libre son importantes consecuencias de tan importante colaboración. Demuestra las crecientes iniciativas y capacidades de los aficionados en cuanto a adquisición y análisis de datos de alta calidad, organización por sí solos, formación de redes, e incluso en su participación activa en investigación. Es más, ya hay proyectos en Internet que hacen un llamamiento a la comunidad para participar en el proyecto. Por ejemplo, el proyecto GalaxyZoo [Galaxy, 2007] busca voluntarios para que ayuden en la clasificación de un millón de galaxias.
Hoy en día ya existen en Internet suficientes catálogos y observaciones científicas como para mantener ocupadas a cientos de personas. De hecho, el archivo de imágenes del Telescopio Espacial Hubble es de acceso público y ya son muchos aficionados los que están analizándolos.
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3.2.2. Radioafición
Los primeros pasos de la electrónica y de la radio los realizaron los radioaficionados, siendo Hertz y Marconi los pioneros. Fueron los protagonistas de descubrir los comportamientos de propagación de distintos segmentos del espectro radial. Y también contribuyeron al desarrollo de la tecnología de la electrónica con sus investigaciones y experimentación.
Los radioaficionados son personas autorizadas por el gobierno de su país para transmitir en determinadas bandas y modalidades, con fines de comunicación personal y de investigación técnica, sin ánimo de lucro y sin interés por competir con otros servicios de telecomunicaciones.
El interés por la radioafición no tiene restricciones en cuanto a edad, sexo, raza, religión, política, ocupación o nivel social. Según un informe, en 2006 España contaba con 50.000 aficionados aproximadamente, mientras que a nivel mundial el colectivo alcanzaba los cinco millones de personas.
Desde sus inicios, los radioaficionados han colaborado en muchos campos y sobre todo en los casos de desastres nacionales como huracanes, tormentas, inundaciones, terremotos, atentados terroristas, accidentes aéreos, ferroviarios y desgracias de todo tipo en donde las comunicaciones regulares se ven interrumpidas [rollema]. Estos aficionados prestan sus equipos (véase Fig. 26) desinteresadamente y siempre están dispuestos a ayudar con su tecnología y habilidad personal. Son Figura 26: Equipo de un radioaficionado
conscientes de su deber y responsabilidad de aportar las comunicaciones de emergencia ante cualquier catástrofe y suelen entrenarse para estar bien preparados.
Muchas personas en el mundo le deben su vida a la radioafición gracias a una rápida comunicación entre radioaficionados. Así, por ejemplo, han conseguido llegar medicinas y ayudas médicas a lugares remotos. También colaboran en sitios o circunstancias donde las comunicaciones comerciales no llegan: zonas rurales, parques naturales, desiertos, etc.
En 1960 en California, EE.UU., un grupo de radioaficionados formaron el proyecto OSCAR (Orbital Satellite Carrying Amateur Radio). Fueron los responsables de diseñar y construir el primer satélite no gubernamental, conocido como OSCAR1, el cual fue lanzado al espacio por la NASA en 1961. De ahí en adelante construyeron cinco satélites más, aunque de corta duración, experimentales y de órbita baja.
En 1969 se fundó en Washington, EE.UU., la entidad AMSAT (The Radio Amateur 31
Satellite Corporation). Esta corporación unió formalmente a los radioaficionados del mundo interesados en las comunicaciones espaciales para construir y operar más satélites. Con el paso de los años muchos países han formado sus propias asociaciones afiliadas a AMSAT para la actividad satelital amateur.
Ha sido tanto el avance que, tanto en la estación espacial MIR como en los transbordadores espaciales, se han implementado estaciones de radioaficionados de lo más variopinto: audio, vídeo, televisión de barrido lento, etc. De ese modo se ha logrado que los astronautas puedan contactar tanto con diferentes radioaficionados de todo el mundo, como con sus familias y amigos.
En todos los países los radioaficionados se dividen por categorías. La categoría determina las limitaciones para el uso de las bandas, potencias y modos de transmisión. Todo radioaficionado obtiene la licencia para la categoría inicial y tiene la posibilidad de ir escalando posiciones hacia las otras categorías. Para escalar dentro de las categorías inferiores es necesario aprobar un examen teóricopráctico. Para subir a las más altas se requiere, además de antigüedad en las categorías inferiores, demostrar una participación destacada como radioaficionado, ya sea por medio de publicaciones, la participación en concursos de los radioclubes, etc. La más preciada de las categorías es sin duda la denominada especial, que se utiliza como distinción honorífica.
Los radioaficionados se envían unos a otros tarjetas QSL. Una tarjeta QSL es una tarjeta postal que las emisoras de radio envían a los oyentes que han remitido un informe de recepción correcto. El anverso suele llevar un distintivo de la emisora, imágenes del país donde se encuentra y otros detalles. El reverso contiene un texto con el acuse de recibo del informe de recepción, sus datos fundamentales (hora, día, frecuencia, etc.), así como agradecimientos por el interés del oyente en mejorar la sintonización de la emisora (véase Fig. 27). Algunas emisoras, junto con la tarjeta QSL, envían regalos tales como banderines, guías del país o población donde se encuentra ubicada, material publicitario, etc.
Figura 27: Ejemplo de tarjeta QSL
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Además de ser objetos de colección, los radioaficionados las utilizan como prueba material de la existencia de un contacto. Uno de los retos del radioaficionado es conseguir el mayor número de tarjetas QSL y disponer las de las emisoras más difíciles de sintonizar debido a su distancia o a la escasa potencia en su emisión. Estas tarjetas les sirven para obtener diplomas y puntos en concursos.
Los diplomas es uno de los aspectos competitivos de la radioafición. Los radioclubes de todo el mundo premian los diferentes logros de los aficionados y expiden un gran número de diplomas y listas de honor. Los diplomas tienen diferente prestigio según la dificultad que presenten. El más conocido de todos es el DXCC, cuyo requisito para obtenerlo es que el candidato haya contactado al menos con cien países. Esto ya no resulta muy difícil, pero sí lo es aparecer en la Lista de Honor del DXCC, donde la clasificación la lideran radioaficionados con más de 350 países contactados.
También hay asociaciones que organizan concursos donde se puede participar individualmente o por equipos. Estos concursos pueden consistir, por ejemplo, en lograr la mayor cantidad de contactos con un determinado país o continente o con el mayor número de países diferentes. En este contexto surgen además expediciones a lugares donde apenas hay actividad radioeléctrica. De ese modo se aseguran que el resto de los concursantes tengan mucho interés en comunicar con ellos ya que les proporciona una cantidad importante de puntos y una clasificación de privilegio.
Los radioaficionados trabajan gratis y sus descubrimientos los publican abiertamente. Esta devoción no pasa desapercibida por la comunidad científica internacional y desde siempre les ha prestado su colaboración. Por ejemplo, la NASA proporciona a los radioaficionados el acceso a los datos orbitales de los satélites. Cada semana, toda persona que lo desee puede recibir información relativa a uno o a varios satélites. Para ello únicamente hay que conectar con sus servidores especializados, accesibles a todos vía radio o Internet.
Existe un programa educativo, denominado ARISS (Amateur Radio aboard the International Space Station), encargado de programar contactos por radio entre estudiantes de todo el mundo y los astronautas de la NASA, mientras estos orbitan la Tierra. El objetivo de ARISS es divulgar las diferentes técnicas espaciales a la sociedad, y a la juventud en particular. Los colegios deben acreditar un cierto grado de tecnología para instalar la antena y demostrar un gran dominio del inglés.
Esta metodología de trabajo en colaboración demuestra cuáles pueden ser los resultados del esfuerzo colectivo cuando se opta por agruparse en radioclubes o instituciones afines.
3.3. Web 2.0 y aprendizaje colaborativo
Este capítulo trata de explicar qué es el movimiento de la Web 2.0, los diferences exponentes de esta revolución que gira en torno a Internet y algunos conceptos fundamentales. Como caso de estudio, se describe un sitio web como claro ejemplo de este fenómeno y, finalmente, se demuestra cómo la Web 2.0 se está expandiendo a diferentes ámbitos.
En 2005, durante una conferencia, Tim O'Reilly definió el concepto de Web 2.0 [O'reilly, 33
2005]. Este término se usa para describir un fenómeno cuya principal característica es la incesante aparición de nuevas aplicaciones web que están haciendo que los usuarios cambien el modo de entender y de usar Internet.
Este nuevo concepto hace que la Web se entienda como un sistema de conocimiento compartido y no sólo como un almacén de datos. Se sustituye pues el concepto de Web de lectura por el de Web de lecturaescritura. La aparición de la Web 2.0 ha hecho que la web tradicional se conozca como Web 1.0. La Tabla II recoge una breve comparativa entre estos dos conceptos. Existe un gran número de ejemplos fácilmente comparables: la Enciclopedia Británica online (Web 1.0) contra la Wikipedia (Web 2.0) (véase Figs. 28 y 29); las páginas personales (Web 1.0) contra los blogs (Web 2.0); mp3 (Web 1.0) contra Napster (Web 2.0), son sólo algunos ejemplos. Tabla II. Comparación de Web 1.0 y Web 2.0
Web 1.0
Web 2.0
Lectura
Escritura compartida
Página
Mensaje – Artículo – POST
Estado
Estático
Dinámico
Modo de visualización
Navegador
Navegador, Lector RSS
Arquitectura
Cliente/Servidor
Servicios Web
Editores
Webmasters
Todos
Protagonistas
“Geeks”
Aficionados
Modo
Unidad mínima de contenido
Otros aspectos importantes son que la Web 2.0 ha aprovechado los estándares para una mejor reutilización del código, ha simplificado la usabilidad del sitio web y ha facilitado la publicación, la investigación y la consulta de contenidos web.
Figura 28: Página web de la Enciclopedia Británica (http://www.eb.com)
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Figura 29: Portal de la Wikipedia (http://wikipedia.org)
Según Jose A. del Moral [Moral, 2006] una aplicación Web 2.0 debe reunir las siguientes características:
•
Incluir al menos un sistema de compartición de contenidos: blog, red social o wiki. Los sitios más exitosos incluyen habitualmente más de uno de estos elementos. Así por ejemplo, Youtube, Flickr y MySpace son una mezcla de blog y red social; Menéame y Microsiervos tienen por detrás importantes comunidades; y el caso de Wikipedia incorpora red social y wiki.
•
Aunque no es obligatorio, sí es recomendable emplear tecnologías XML (como RSS) y AJAX. En realidad una tecnología no tiene que marcar un tipo de webs, pero lo que sí es cierto es que estas tecnologías facilitan mucho la construcción de sitios complejos. Tampoco es obligatorio, pero sí es lo más habitual, que una Web 2.0 esté hecha con software libre.
•
Recurrir al marketing viral para promocionarse. Esto quiere decir que la promoción la hacen los propios usuarios, siguiendo el modelo de Gmail, donde los propios usuarios corrieron la voz de las cualidades del servicio y enviaban invitaciones a sus conocidos, imprescindibles para adquirir una cuenta de correo. Se basa en el “boca a boca” a través de medios electrónicos. Gracias a esto los ingenieros de Google no hicieron nunca una campaña publicitaria de su servidor de correo.
•
Debe permitir que el usuario actúe y no sea un visitante pasivo. El usuario debe poder incluir su propio contenido (wiki), compartirlo (red social) y llevarse algún tipo de recompensa por ello, por ejemplo, a modo de dinero en Google Adsense o el karma de Menéame.
•
La Web debe ser sencilla y el usuario no debe necesitar descargar ningún software. Desde la aparición de los virus, los usuarios son reacios a instalar cualquier programa 35
en sus ordenadores.
•
Debe estar en beta perpetua. La idea del software libre “libera pronto y frecuentemente” ha derivado en otra postura, la “beta perpetua”, en la cual se desarrolla continuamente incorporando nuevas funcionalidades mensual, semanal e incluso diariamente. En el caso de Flickr declaró que ellos desplegaban nuevas funcionalidades hasta cada media hora. Evidentemente esto revela un modelo de desarrollo totalmente diferente a cualquiera de la era de cliente/servidor.
Estar en versión beta lleva un mensaje implícito muy colaborativo, de modo que el usuario puede utilizar la aplicación antes de que esté acabada totalmente. Y, a cambio, el usuario puede dar su opinión y comprender que puede haber fallos.
No es casualidad que Gmail, Google Maps, Flickr y similares sigan siendo Beta durante años. La supervisión en tiempo real del comportamiento de los usuarios para detectar qué funcionalidades nuevas se utilizan y cómo, es uno de los requerimientos imprescindibles para el éxito de estos sitios.
•
El nombre debe ser corto, simpático, original y fácil de recordar. Así, por ejemplo, las siglas my o you de MySpace o YouTube representan una cierta afinidad con el usuario.
Se trata de una revolución social basada en la colaboración online, la interactividad y la posibilidad de compartir contenido entre usuarios. Las experiencias del aprendizaje colaborativo apuntan a entender el aprendizaje como un proceso social de construcción de conocimiento en forma colaborativa [Zañartu, 2003].
El principio fundamental de los que lideran la era de la Web 2.0 es que han aprovechado el poder de la web para explotar la inteligencia colectiva. En la web, los cimientos son los enlaces. A medida que los usuarios agregan nuevo contenido y sitios web nuevos, se enlazan con la estructura de la web en el momento en que otros usuarios descubren su contenido y los enlazan. La red de conexiones crece progresivamente como resultado de la actividad colectiva de todos los usuarios en la red.
El sitio eBay crece en respuesta a la actividad de los usuarios. Es más, su producto es la actividad colectiva de todos sus usuarios. El papel de la compañía simplemente es el de habilitar un contexto para que tenga lugar esa actividad. La ventaja competitiva proviene casi en su totalidad de la masa crítica de compradores y vendedores, que es lo que marca la diferencia con otros competidores que ofrecen servicios similares.
Amazon también ha sabido aprovechar la actividad del usuario. Entre muchas cosas, ofrece invitaciones para participar de diversas maneras en prácticamente todas las páginas, y más importante, utilizan la actividad del usuario para producir mejores resultados de búsqueda. A diferencia de otros competidores que apuntan a sus propios productos o los que están promocionados, Amazon siempre muestra los más populares. Los calcula en tiempo real a través de factores que los miembros de Amazon denominan el flujo inducido alrededor de sus productos (valoraciones que los lectores hacen de los libros, las opiniones de los compradores y los enlaces externos). Entre otra mucha información, es posible ver qué productos compraron los clientes que compraron un determinado producto (véase Fig. 30), cuáles son 36
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los productos que finalmente compraron después de ver cierto producto y qué paquetes de oferta hay con un producto determinado. Existe una clasificación por etiquetas, un sistema de votación por parte de los compradores y permite a los usuarios publicar comentarios sobre los productos.
Figura 30: Portal de Amazon
En este movimiento de la Web 2.0 han aparecido incluso productos de filtrado antispam cuyo funcionamiento se basa en la cooperación de los usuarios. Estos sistemas funcionan mucho mejor que otros filtros que se basan en el análisis de mensajes. Los usuarios son los que deciden si un mensaje es spam o no. Cuando un usuario recibe un email, su cliente de correo envía una petición a un servidor y le pregunta si ese mensaje es spam. Si supera un umbral definido, se clasifica automáticamente como spam y hace con él lo que tenga establecido.
Distributed Checksum Clearinghouse (DCC), Pyzor y Razor son filtros antispam que usan redes colaborativas con bases de datos de mensajes spam. Comprueban las sumas de verificación de un mensaje y las comparan con todas las sumas marcadas como spam de la base de datos. Todos estos filtros tienen licencia GPL.
Sin embargo, actualmente todos estos sistemas tienen diferentes puntos débiles. Uno de los problemas es que los spammers no envían los mismos correos a todo el mundo, sino que introducen en el correo alguna palabra aleatoria de modo que tenga una firma distinta. Ninguno de ellos es un método de detección totalmente fiable y normalmente se utilizan en combinación para obtener mejores resultados.
A continuación se tratan de explicar los máximos exponentes de esta revolución: los blogs, los wikis y las redes sociales.
3.3.1. Blog
Un blog, también conocido como weblog o bitácora, es un sitio web que recopila cronológicamente textos y artículos de uno o varios autores actualizándose periódicamente. 37
Muchos blogs se enfocan en un tema particular, tales como periodismo, tecnología, educación, deportes o Astronomía. Otros son simplemente blogs personales que presentan el diario del autor, sus ideas e intereses.
Los lectores pueden enviar sus comentarios, incluso de forma anónima. Es el autor el que tiene la libertad de responder y de dejar publicado lo que crea conveniente. Los mensajes que se escriben en los blogs y en los foros se conocen como posts. Los blogs suelen ser bastante intuitivos y no requieren que el usuario tenga unos conocimientos técnicos elevados.
Los blogs tienen un archivo histórico de los artículos anteriores o a menudo los artículos se organizan por categorías.
Blogroll es una colección de enlaces a otros blogs relacionados, normalmente presentado en una columna lateral de la página web. Los autores de los blogs tienen diferentes criterios para incluir otros blogs en sus blogrolls. Habitualmente, se compone de direcciones que los propios autores visitan normalmente o a veces simplemente son blogs de amigos o conocidos.
Pingbacks y trackbacks son otras formas de dejar comentarios para los autores de otros blogs, incluso sin visitar el blog. Trackback es un método que permite saber cuando alguien ha enlazado alguna de sus páginas y da la opción de enviar comentarios o añadir un enlace recíproco. Pingback es un método para que los autores del blog sean notificados cuando alguien enlaza uno de sus artículos. Esto permite a autores no perder de vista quién los está enlazando. Algunas herramientas de sistema de blogs permiten pingback cuando el artículo es publicado. Es necesario entonces que el sitio referido implemente un servicio de recogida de pingbacks y que el autor de ese documento declare en el documento referido la ubicación de este servicio, de esa manera el método es completamente funcional. El envío y la recepción de esta información es transparente al usuario.
Existen dos tipos de herramientas para crear blogs. Por un lado, hay soluciones completas y gratuitas de alojamiento de blogs. Wordpress y Blogger (véase Fig. 31) son los dos sitios más populares. Asignan al usuario una dirección web única (en Blogger tiene la forma http://*.blogspot.com) y le ofrecen una interfaz sencilla para añadir y editar contenido. Sin embargo, está limitado a lo que ofrezca el proveedor del servicio. Por otra parte, ya existe software para instalar en un servidor. Además de crear un blog y editar el contenido, permite administrarlos directamente. La gran ventaja es que el usuario tiene el control total sobre la funcionalidad. El inconveniente es mantener y administrar el servidor de la aplicación. Esta solución es una variante de los Sistemas de Gestión de Contenido (CMS).
Una de las cosas que ha marcado la diferencia es la sindicación de los contenidos, en concreto, el uso de la tecnología RSS (Really Simple Syndication). Permite, además de que alguien enlace a una página, subscribirse a la misma y recibir notificaciones cada vez que cambie. Aunque ahora puede parecer una funcionalidad trivial, fue el esquema que permitió a los blogs pasar de ser simplemente un fenómeno basado en la facilidad para publicar en un caos informal de comunidades solapadas. Es lo que se conoce como web incremental o web viva.
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Figura 31: Página principal de Blogger
Un aspecto importante de los blogs es su interactividad, sobre todo al compararlos con las páginas web tradicionales. Ya que los blogs se actualizan frecuentemente y los lectores pueden responder a los artículos, los blogs funcionan en muchas ocasiones como herramientas sociales, para conocer a personas que se dedican a temas similares. En muchas ocasiones llegan a ser considerados como una Comunidad.
Han surgido muy diversas variantes de los blogs, algunos de ellos son: fotologs (blogs fotográficos), videoblogs o vlogs (galerías de clips de vídeos), audioblogs (ficheros de audio), moblogs (cuando los blogs se consultan desde dispositivos móviles), warblogs (debates sobre guerras actuales), blongs (sobre temas solidarios de ONGs) y edublogs, estos últimos especialmente interesantes por el marco de trabajo de esta investigación y su importancia en los sistemas elearning.
Los edublogs son blogs cuyo objetivo principal es apoyar un proceso de enseñanza
aprendizaje en un contexto educativo. Se consideran instrumentos de primera línea para la evaluación formativa y continua. Tanto los profesores como alumnos se ven beneficiados del uso de blogs en en los procesos de enseñanza a distancia [Tíscar, 2005].
Wikipedia diferencia tres clases de edublogs: 1) blog individuales por cada estudiante, 2) blogs grupales 3) blogs de investigación o interdepartamentales. Sin embargo, en un artículo de Santamaría [Santamaría, 2005] se hace una síntesis de la clasificación recogida por los autores que han profundizado en el tema:
39
•
Académicos o de investigación: Incluye los blogs de los distintos departamentos, sus líneas de investigación, proyectos y futuros trabajos. Tienen perfil cerrado en contenido y entre profesionales de un mismo centro con intereses comunes. También se agrupan aquí los blogs de docencia entre educadores del mismo área, para compartir experiencias con profesores de otros centros.
•
Profesoralumnos: Hay muchas formas de utilizarlos, pero la más extendida es la destinada a dirigir el proceso de aprendizaje. El profesor publica aspectos formales relacionados con la asignatura y además incluye trabajos a realizar, propone temas a desarrollar, apuntes, enlaces interesantes, etc. Estos edublogs deberían estar abiertos a debates y comentarios de alumnos, de modo que el profesor pueda utilizarlo como feedback.
•
Blogs grupales o alumnoalumno: Son los más indicados como método de trabajo en grupo y colaborativo. Motivan la participación y el debate entre los propios alumnos.
3.3.2. Wiki
Un wiki es un sitio web colaborativo donde los usuarios editan, crean y borran el contenido de una página web. Lo hacen de forma interactiva, fácil y rápida. Cualquier persona puede editar sus contenidos, aunque haya sido creada por otra.
Los wikis se han diseñado con la filosofía de que sean fácil de corregir errores. Es posible consultar los cambios recientes, donde se enumeran las ediciones más recientes de la página o una lista con los cambios hechos durante un período de tiempo. Existe un historial de todas las modificaciones del texto hasta obtener la versión definitiva, y es posible destacar los cambios entre dos revisiones. De este modo siempre es posible restaurar una versión anterior.
Los autores se encargan del mantenimiento del sitio: correcciones de estilo, ortografía y gramática, correcciones en la parte técnica (enlaces, imágenes que no se ven), correcciones con respecto a la normativa y objetivos del wiki en cuestión, y soluciones al vandalismo ya que hay desconocidos que borran contenidos, introducen errores y ponen contenidos inapropiados.
Sin duda, el wiki más famoso hasta la fecha es Wikipedia, la enciclopedia online más famosa hasta el momento. Sigue la idea de Eric S. Raymond, una de las figuras líderes del movimiento del software libre y autor del ensayo “La catedral y el bazar” [Raymond, 1997], de que “con los suficientes ojos, todos los fallos son superficiales”, cualquier usuario puede agregar una entrada, la cual puede ser corregida por cualquier otro. Wikipedia ya está entre los 100 sitios más visitados. Este éxito ha supuesto un gran cambio en la creación de contenidos.
MediaWiki es un motor de wikis, concretamente el que utiliza Wikipedia, y se distribuye bajo la licencia GPL. Ha tenido una gran expansión a partir de 2005, y ya se pueden encontrar un gran número de wikis basados en este software.
Los wikis están teniendo especial interés en el ámbito educativo. Han surgido algunas variantes interesantes: Wikibook, que pone a disposición de la comunidad libros de texto, manuales, tutoriales u otros textos pedagógicos de contenido libre. Wikiversidad (véase Fig. 40
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32) mantiene proyectos de aprendizaje a cualquier nivel educativo, permitiendo participar en un grupo de aprendizaje y crear contenidos didácticos ya sean exámenes, ejercicios de prácticas, foros de discusión sobre dudas en asignaturas, etc.
Figura 32: Página principal de Wikiversidad (http://www.wikiversidad.org)
Los wikis también se han utilizado como editores de texto colaborativos. Uno de ellos es Writely, que fue comprado en 2006 por Google y ahora es conocido con el nombre de Google Docs & Hojas de Cálculo (véase Fig. 33). Permite a cualquier usuario editar y compartir sus documentos a través de un navegador. Esta suite ofimática libre permite exportar e importar los documentos en varios formatos: Word, RTF, OpenOffice, PDF, etc. Ofrece unas excelentes interfaces WYSIWYG (What You See Is What You Get) desarrolladas con AJAX. Writeboard también es en un editor de textos online muy simple que permite invitar a otros usuarios para editar y modificar documentos, de modo que facilita la tarea de crear un documento en el que varias personas tienen que trabajar, unos añadiendo texto, otros corrigiendo, otros supervisando, pero todos al mismo tiempo y desde puntos diferentes.
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Figura 33: Herramienta Docs & Hojas de Cálculo de Google
El Wikcionario es un proyecto colaborativo para producir un diccionario multilingüe gratuito en cada lengua, con significados, etimologías y pronunciaciones, en aquellas lenguas en las que sea necesario. Wikcionario es el acompañante léxico al contenido abierto de Wikipedia. Wikibios es un wiki que permite crear a los usuarios su propia biografía, o la de cualquier amigo, de forma muy sencilla y de forma colaborativa, ya que permite añadir a otros usuarios como coeditores. Wikcionario y Wikibios son dos ejemplos más de aplicaciones wiki, pero es fácil encontrar nuevas aplicaciones casi diariamente en Internet.
3.3.3. Redes sociales
Wikipedia define una red social como “una estructura social que se puede representar en forma de uno o varios grafos en el cual los nodos representan individuos (a veces denominados actores) y las aristas relaciones entre ellos. Las relaciones pueden ser de distinto tipo, como intercambios financieros, amistad, relaciones sexuales o rutas aéreas”.
Son aplicaciones que amplían las posibilidades de comunicación y conexión entre personas. Las redes sociales abarcan tres ámbitos, los denominados “3Cs”: Comunicación (ayudan a poner en común conocimientos), Comunidad (ayudan a encontrar e integrar comunidades) y Cooperación (ayudan a hacer cosas juntos).
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Las redes sociales permiten ayudar a encontrar trabajos, amistades o socios, entre otras muchas cosas. El problema de las redes sociales en el mundo virtual es que la mayoría de las conexiones entre las personas no se ven. Sin embargo, han aparecido sitios web que ayudan a considerar las conexiones que permanecen ocultas. De ese modo es muy sencillo que un usuario vea qué es lo que conocen sus amigos y, respectivamente, qué conocen las amistades de estos. Esto soluciona el verdadero problema de oportunidades que han permanecido ocultas.
Actualmente el análisis de las redes sociales es un amplio campo de investigación (predecir comportamientos, visualización, análisis dinámico, metodologías, etc). La Fig. 34 es una visualización global de las conexiones de una red social.
Figura 34: Visualización de una red social
El primer software social fueron las listas de correo que permitían conectar a muchas personas al mismo tiempo y los juegos de rol en línea, denominados MUDs (Multi User Dungeon), que permitían a muchos internautas participar en el mismo juego. Ahora la diferencia es que el software social está al alcance de cualquiera, aún sin tener conocimientos técnicos.
Algunos ejemplos de software social son los sistemas de filtrado, como los basados en la reputación (Menéame.net), los sistemas de contactos profesionales (Linkedin), sistemas de publicación colectiva (blogs y wikis), sistemas de contactos personales (Match.com) y sistemas de edición colectiva de documentación.
3.3.4. Folcsonomía
Este concepto se refiere a las clasificaciones generadas por los usuarios que las comparten y pone a disposición de otros, generando redes sociales y de colaboración. Cada usuario elige libremente las palabras claves, conocidas como etiquetas, para realizar esa clasificación. El marcado por etiquetas permite establecer asociaciones múltiples y solapadas que el propio cerebro humano utiliza. Está en contraste con el concepto de taxonomía, donde se fijan las categorías y los usuarios tienen que ajustarse a ellas.
Sitios como Flickr, servicio para organizar fotografías digitales, y del.icio.us, servicio para gestionar los marcadores sociales, han promovido este concepto. En el primero los usuarios etiquetan sus fotografías y en el segundo sus marcadores. La mayoría de sitios web ya ofrecen este servicio: YouTube, Amazon, MySpace y Menéame son algunos de los más conocidos.
Habitualmente los sitios que permiten clasificación por etiquetas, permiten hacer 43
búsquedas por etiquetas, mostrando como resultado todos los elementos que los usuarios han marcado con la misma etiqueta. Estos sitios suelen recoger en alguna zona una nube de etiquetas, que es el conjunto de etiquetas más populares (véase Fig. 35), destacando las etiquetas con letras de diferentes tamaños según el número de apariciones de cada una (a mayor número de apariciones, mayor tamaño de letra).
Figura 35: Etiquetas más populares y más recientes de Flickr
Este modelo de agrupación por etiquetas es altamente escalable, utiliza el lenguaje del usuario y le ofrece nuevas oportunidades de compartir y colaborar dentro de una comunidad.
Aún existe varios desafíos en cuanto a sinónimos y palabras homógrafas. De momento es el contexto es el que marca el significado de las palabras.
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3.3.5. Tecnologías
En principio se comentó que Web 2.0 no implica necesariamente utilizar una serie de tecnologías. Sin embargo, conviene saber cuáles son las que predominan en este tipo de aplicaciones y que, dadas sus ventajas, son las que hay que considerar para implementar cualquier sitio Web 2.0.
Si en la Web 1.0 la tecnología asociada era HTML y GIF (las páginas web eran contenido estático que pocas veces se actualizaban), en la Web 2.0 la tecnología asociada es AJAX, DHTML, XML y SOAP. Sin duda AJAX y XML (RSS) son las más extendidas. 3.3.5.1. AJAX
El término AJAX (JavaScript y XML asíncronos) surgió en 2005. No se trata de una tecnología, sino que es un término que se utiliza para englobar a un grupo de tecnologías. Es una técnica de desarrollo de aplicaciones web interactivas.
Para entenderlo fácilmente, su objetivo es crear una aplicación que responda a las acciones de los usuarios sin refrescar la página contra el servidor. Esto se consigue manteniendo una comunicación asíncrona con el servidor. Google utiliza AJAX en muchas de sus aplicaciones: Gmail, Google Suggest (véase Fig. 36) y Google Maps (véase Fig. 37), son claros ejemplos.
Figura 36: Aplicación Google Suggest. Busqueda con AJAX
La Fig. 38 representa una comparativa gráfica del modelo de interacción de las aplicaciones web tradicionales (síncronas) y de las aplicaciones con AJAX (asíncronas).
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Figura 37: Google Maps: ejemplo de aplicación realizada con AJAX
Figura 38: Modelo tradicional (izquierda) y modelo AJAX (derecha)
Una aplicación AJAX introduce un intermediario, un motor AJAX, entre el usuario y el servidor. Cuando se carga una página web se carga el motor AJAX, escrito en JavaScript. Éste es el encargado de mostrar la interfaz que el usuario ve y de comunicarse con el servidor en nombre del usuario. De ese modo, la interacción del usuario con la aplicación sucede asíncronamente. Esto supone menor sobrecarga en la comunicación y, por tanto, ahorra un tiempo considerable al usuario.
Cada acción de un usuario que en el modelo tradicional normalmente generaría una petición HTTP (como una simple validación de datos, edición de datos en memoria, incluso algo de navegación) se convierte en un llamado JavaScript al motor AJAX. Si el motor necesita algo del servidor para responder hace esos pedidos asincrónicamente sin frenar la interacción del usuario con la aplicación.
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AJAX incorpora las siguientes tecnologías:
•
Presentación basada en estándares usando XHTML y CSS.
•
Exhibición e interacción dinámicas usando el Document Object Model (DOM).
•
Intercambio y manipulación de datos usando XML and XSLT.
•
Recuperación de datos asíncronamente mediante XMLHttpRequest.
•
Y JavaScript para enlazarlo todo.
Entre las numerosas ventajas que ofrece AJAX destaca su interactividad. El usuario no necesita recargar toda la página en cada cambio, permitiendo multitud de tareas (actualizar o eliminar registros, expandir formularios web, devolver resultados de búsqueda, editar árboles de categorías). Generalmente sólo requiere enviar pequeñas peticiones al servidor y éste devuelve respuestas relativamente cortas. Esto supone un gran ahorro de ancho de banda al usuario y una sobrecarga menor del servidor. Además, es altamente portable porque es multiplataforma.
Evidentemente también tiene sus desventajas. Una muy discutida actualmente es en cuanto a la usabilidad, por ejemplo, puede acabar con el comportamiento normal del botón atrás del navegador. Además, si no se da el feedback necesario al usuario, se podrían producir esperas innecesarias. Es conveniente pues ofrecer un feedback visual para informar al usuario de la actividad en segundo plano o precargar datos.
Otro inconveniente muy importante es respecto a la accesibilidad, ya que no cumple con las directrices WAI. Por ejemplo, es difícil saber cuándo una página ha sido actualizada, especialmente si los usuario tienen discapacidades visuales. Además, requiere que tener instalado JavaScript y no funciona bien con todos los navegadores.
3.3.5.2. Sindicación de contenidos
La sindicación de contenidos es uno de los pilares de la Web 2.0 y, como se vió al hablar de blogs, el soporte fundamental de la blogosfera. Se podría definir como la tecnología que facilita la rápida difusión de los contenidos, favoreciendo el intercambio de información y las conversaciones entre usuarios de una misma comunidad.
El acceso a los contenidos de un determinado sitio, lo que se conoce como sindicar contenidos, se hace mediante Feeds o Canales RSS.
Un feed es un resumen de un determinado contenido web y los enlaces a la versión completa del mismo. Se actualiza regularmente y se necesita un lector de feeds o agregador para subscribirse.
RSS y Atom son algunos de los formatos de feeds. Ambos se basan en XML. RSS es el más conocido, es un XML para presentar resúmenes de contenidos y publicar metadatos sobre los contenidos de un sitio web. No sólo se utiliza para enviar avisos de las nuevas entradas de un blog, sino además para todo tipo de actualizaciones, incluyendo entre otras la información meteorológica, la cotización en bolsa y la suscripción a canales de noticias. Es muy útil para acceder a los contenidos más novedosos de un sitio web, sin necesidad de navegar.
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Es muy habitual poder sindicar todo tipos de contenidos. Cada vez es más fácil encontrar sitios que distribuyen su contenido en estos formatos. Algunos ejemplos muy populares son el servicio de noticias de Google que permite la subscripción a titulares basados en palabras claves y, en Amazon, la recepción de críticas descriptivas sobre libros publicados basándose en palabras claves que se designan en el momento de la subscripción.
La sindicación implica que el navegador no sea sólo el único medio para ver un sitio web. Han aparecido diferentes tipos de agregadores: aplicaciones web como Bloglines, clientes de escritorio como Liferea para GNOME (véase Fig. 39) y Akregator para KDE, e incluso como un servicio del propio navegador como Firefox Live Bookmarks.
Figura 39: Liferea: lector de feeds de GNOME
Han aparecido también buscadores y directorios generales: 2RSS.com, Addfeeds, Canal RSS, Uats'ap.com, son algunos. Incluso herramientas online para validar RSS: Feed Validator y RSS Validator.
3.3.6. Más 2.0
Actualmente se habla de Web 2.0 en todos los ámbitos: educación, empresa, marketing, medios de comunicación, cultura, y otros. Incluso están acuñando sus propios términos: Política 2.0, Educación 2.0, Democracia 2.0, Empresa 2.0, etc.
Los medios online están intentando transformar a los lectores en miembros de auténticas 48
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redes sociales. Una vez tienen un importante número de usuarios opinando activamente sobre las noticias, se les invita a presentarse. Ese perfil personal unido a técnicas de reputación (tipo karma) hace poner a cada usuario en su lugar, y los comentarios tienen más o menos importancia según su autor.
Los sistemas de reputación valoran a los usuarios en función de cosas como el número de comentarios y el voto que le dan los demás. Ya son muchos los periódicos online que se basan en la colaboración de los usuarios. Por ejemplo, 20 Minutos tiene una colección de blogs y comentarios en todas las noticias. En MyTime, la versión online del New York Times, los usuarios y periodistas intercambian experiencias directamente.
Las grandes cadenas de televisión también hacen por verse en Internet. La misma BBC distribuye dos canales (pronto un tercero) de la BBC mediante la plataforma de YouTube (YouTube BBC y YouTube BBC Worldwide). Uno se dedica a noticias y dos a entretenimiento. Se trata de vídeos que buscan aprovechar la gran potencialidad de YouTube, la distribución en red social. A la vez que anecdótico es significativo que la BBC esté subiendo vídeos como lo hacen los propios usuarios.
Figura 40: Aplicación Yahoo Answers
En EEUU, algunas cadenas de televisión como NBC y ABC, están probando con éxito experiencias de vídeo online. NBC lanzó un proyecto para emitir sus series en streaming un día después de su emisión en televisión. En pocas semanas más de 6 millones de usuarios 49
visualizaron más de 42 millones de episodios. Sin duda una operación rentable para la cadena que ya ha vendido todos sus espacios publicitarios disponibles para los próximos meses.
Incluso la cadena española Antena 3 también se ha sumado a esta iniciativa y está retransmitiendo varias series después de su emisión en televisión.
Otras aplicaciones de este fenómeno son los servicios de preguntarespuesta. Google Answer donde 500 investigadores seleccionados por el buscador dan respuesta a las preguntas de los usuarios, los cuales añaden un precio.
Yahoo Answer (véase Fig. 40) incluye un doble sistema de votación, tiene un sistema de puntos que mide el grado de implicación de los usuarios y su ayuda prestada.
3.4. Iniciativa de Archivos Abiertos
La Iniciativa de Archivos Abiertos (OAI) [OAI, 2007] es una propuesta para la creación de un sistema universal para el autoarchivo de los trabajos científicos.
Esta iniciativa nació como una respuesta a la necesidad de los investigadores de poder crear una red académica en la cual se pudiese conocer acerca de todas las investigaciones existentes en el mundo. De este modo, además de permitir ubicar información académica de calidad en un único punto, se podría obtener el material en texto completo de forma inmediata y libre de cargos. Hoy en día, los buscadores no indexan este tipo de información y, por tanto, es opaca para la mayoría de las comunidades académicas y científicas. Es habitual encontrar datos repetidos, dispares y contradictorios en cada sistema. La OAI permite una mayor comunicación entre los proyectos existentes y evita la duplicación de esfuerzos.
Un repositorio institucional es un conjunto de servicios web centralizados, creados para organizar, gestionar y permitir el acceso libre a la producción científica, académica o de cualquier otra naturaleza cultural, en soporte digital, generada por los miembros de una institución. Su principal objetivo es la difusión o acceso de la producción intelectual en soporte digital generada por la actividad de la comunidad de una institución.
El primer archivo o repositorio en crearse fue arXiv [ArXiv, 2007] en 1991. Inicialmente se destinó al área de la Física de Altas Energías pero actualmente registra 423.349 eprints de Física, Matemáticas, Ciencias de la Computación y Biología Cuantitativa.
Las instituciones se aprovechan de este tipo de repositorios para incrementar su visibilidad y prestigio y demostrar su valor para solicitar financiación y subvenciones. Por otra parte, los investigadores los ven como un medio para ampliar la difusión y el uso de sus trabajos.
Cada vez un mayor número de universidades, instituciones y organismos científicos están creando repositorios digitales que recogen y dan acceso libre a los resultados de su actividad científica. En la actualidad hay más de 300 repositorios institucionales registrados.
Actualmente, la OAI desarrolla y promueve estándares de interoperabilidad que facilitan la diseminación, intercambio y acceso a colecciones de documentos científicos y académicos. Para lograrlo se diseñó el OAIPMH, un protocolo para la recolección de metadatos. La recolección se consigue mediante unos procedimientos que generalmente son rápidos de 50
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realizar y de muy bajo coste económico. Combina dos modelos: base de datos centralizada y sistemas de información distribuidos.
La OAI optó por transmitir los metadatos vía OAIPMH en el formato estándar más reducido posible. De acuerdo con la Iniciativa de Metadatos Dublin Core (DCMI) [DCMI, 2007] decidieron codificar los metadatos en Dublin Core.
El uso del protocolo de recolección de metadatos se está expandiendo cada día más, a tal punto que Google en su portal Académico [Scholar, 2007] está indexando todos los proveedores de datos que trabajan esta iniciativa.
Para facilitar la tarea de poner a disposición del público documentos en formato electrónico vía repositorios y que sean autoarchivados por los propios autores, han aparecido programas que permiten a cualquier institución implantar sus archivos abiertos al tiempo que hacerlo compatible con el OAIPMH. El más popular de todos es EPrints [EPrints, 2007] el cual se distribuye con licencia GNU GPL.
La Iniciativa de Acceso Abierto de Budapest (BOAI) y la Declaración de Berlín son movimientos que favorecen la publicación libre en Internet de la producción científica.
3.4.1. Iniciativa de Acceso Abierto de Budapest (BOAI)
La iniciativa de acceso abierto de Budapest [BOAI, 2007] forma parte de un movimiento internacional organizado por los científicos, académicos y bibliotecólogos de todo el mundo que buscan liberar todos los contenidos y dejarlos libres al alcance de la humanidad.
Esta iniciativa hace un llamamiento a todas las instituciones y personas interesadas para que colaboren a ampliar la accesibilidad a la literatura y eliminar las barreras que aún se interponen, especialmente relativas al precio. Promueve que cuanto más personas se se esfuercen en ello, antes se disfrutará de los beneficios del acceso abierto a la comunicación científica.
Para lograr el acceso abierto a las revistas científicas recomiendan dos estrategias complementarias. En primer lugar, el autoarchivo, es la práctica por la cual los científicos depositan los artículos para su revisión en archivos electrónicos abiertos. Y en segundo lugar, las revistas de acceso abierto. En este caso los científicos necesitan los medios para generar revistas de acceso abierto, o transformar las existentes. Se aplicará el copyright y otras herramientas para asegurar el acceso abierto permanente a todos los artículos que se publiquen. Dado que el precio es un obstáculo para la accesibilidad, estas revistas no tendrán costes de suscripción ni de acceso y buscarán otros mecanismos de financiación.
3.4.2. Declaración de Berlín
El 22 de Octubre de 2003 se redactó la Declaración de Berlín (Berlin Declaration on Open Access to Knowledge in the Sciences and Humanities) [Berlín, 2003] para promover Internet como el instrumento funcional que sirviera de base global del conocimiento científico y la reflexión humana. Además especifica medidas que deben ser tomadas en cuenta por los 51
encargados de las políticas de investigación, instituciones científicas, agencias de financiamiento, bibliotecas, archivos y museos.
Su objetivo principal es diseminar el conocimiento, para lo cual considera necesario apoyar nuevas posibilidades de diseminación, no sólo a través de la manera clásica, sino también utilizando el ejemplo del acceso abierto por medio de la Internet. Es más, propone que el contenido y las herramientas de software deben ser libremente accesibles y compatibles.
3.4.3. Iniciativa de Metadatos Dublin Core
Es la iniciativa internacional de metadatos más sólida e importante para la organización y recuperación de información en Internet de manera normalizada, eficaz y de propósito general, siendo además un estándar internacional ISO 158362003.
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4. Proyecto Ciclope Astro
Inicialmente, se hace una descripción del observatorio astronómico robotizado y de su construcción. En el segundo apartado, se describe el software desarrollado para el control remoto de un observatorio similar.
4.1. Construcción del observatorio astronómico
A continuación se describe el observatorio astronómico y se detalla cuál ha sido su proceso de construcción y sus tareas de robotización. Asimismo se incluye cuáles son los planes futuros para su completa puesta en marcha.
Tras varios años de trámites, ha sido a partir de finales de 2006 cuando se comenzó a construir el observatorio astronómico. Éste se encuentra ubicado en el Campus de Montegancedo de la Universidad Politécnica de Madrid. Su instalación se ha realizado en la cubierta del edificio 6 de la Facultad de Informática (véase Fig. 41), en un punto cercano a los servicios esenciales y con suficiente amplitud de visión para el fin propuesto.
Figura 41: Observatorio astronómico de la U.P.M.
53
Los planos del proyecto (véase Fig. 42) se han visto modificados en al menos una decena de ocasiones para cumplir con todas las medidas de seguridad. Este aspecto ha implicado el cambio de ubicación de la cúpula en varias ocasiones y, por consiguiente, el retraso en su construcción. Dado que es un lugar de trabajo, según la normativa, el acceso al observatorio ha sido necesariamente a través de escaleras y barandillas.
Figura 42: Planos de la cúpula en una versión inicial
Se trata de un observatorio de 3,5 metros de diámetro, tamaño suficiente para albergar un telescopio sobre un pedestal, mesas con varios ordenadores y otros pequeños accesorios. Se compone de los siguientes elementos:
•
Cúpula
Está construida en fibra de vidrio moldeada y motorizada en giro y apertura/cierre. El montaje de la cúpula se llevó a cabo del 18 al 20 de Diciembre de 2006. La Fig. 43 muestra algunas de las fotos del proceso.
•
Pedestal
Se trata de un pedestal fijo con tres apoyos en su base superior. El problema de las vibraciones es muy importante ya que pueden afectar al trabajo de observación. La elevada altura del pedestal podría propiciar vibraciones, sin embargo se ha instalado un pedestal muy robusto que asegura la solidez del sistema.
Sobre la base superior apoyan los tres puntos de la montura del telescopio, provista de tornillos de paso fino con los cuales regular el ángulo de altura del eje polar, para adaptarlo a la latitud del lugar. Otros dos tornillos opuestos, de paso fino y eje horizontal, fijos al pilar, abrazan la pata norte de la montura y permiten el ajuste fino del azimut de la montura. Esto es necesario para el proceso de la puesta en estación del telescopio.
El montaje del pedestal se llevó a cabo entre el 21 y el 23 de Febrero de 2007 (véase Fig. 44).
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Figura 43: Fotos del montaje de la cúpula (18 al 20 de Dic. 2006)
Figura 44: Fotos del montaje del pedestal (21 al 23 Feb. 2007)
•
Suelo técnico
Dada la altura de la cúpula, para evitar interferencias visuales, fue necesario instalar un suelo técnico elevado con unas escaleras desde la puerta de entrada. Este tipo de suelos aprovechan mucho mejor el espacio, ya que la parte inferior sirve para guardar todo tipo de materiales, equipos y además para albergar todo tipo de cables.
El suelo técnico se compone de baldosas y la estructura que las sostenta. Las estructuras están formadas por elementos móviles que permiten regular su altura. Los días 19 y 20 de Marzo de 2007 se llevó a cabo el montaje del suelo técnico del observatorio.
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Figura 45: Fotos del montaje del suelo técnico (19 Mar. 2007)
Finalmente, en Junio de 2007 se realizó la instalación de la electricidad, teléfono e Internet dentro del observatorio.
Figura 46: Vistas del observatorio astronómico
Figura 47: Fotografías de la puesta en marcha del observatorio
Se compone de los siguientes elementos:
•
Telescopio
Es un telescopio modelo Meade LX200GPS de 10'' (véase Fig. 48). Una vez finalizaron 56
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las obras del observatorio, se instaló encima del pedestal sobre una montura alt
azimutal (véase Fig. 49).
La comunicación con el telescopio se hace a través del puerto serie, siguiendo el protocolo LX200 proporcionado por el fabricante.
Es un telescopio robotizado y automatizado a través del software desarrollado por el grupo. Ya es posible controlarlo remotamente a través de una aplicación web, como se explicará más adelante en la sección 5.
Figura 48: Telescopio Meade LX200GPS
Figura 49: Telescopio ubicado en el observatorio
•
Estación meteorológica
La estación es una Davis Vantage Pro2 Plus inalámbrica con alcance hasta 300 metros. El conjunto integrado de sensores está formado por un pluviómetro, sensores de humedad y temperatura, anenómetro, sensor de radiación solar y sensor de radiación UV. Todos estos datos se registran en una base de datos y, relativo a ellos, es posible programar alarmas y establecer las acciones asociadas para proteger el telescopio. A través de una aplicación web [Weather, 2007] es posible visualizar la información en tiempo real y generar gráficas de los registros meteorológicos (véase Fig. 51).
Figura 50: Fotos del montaje de la estación meteorológica (5 Feb. 2007)
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El día 5 de Febrero de 2007 tuvo lugar la colocación de la estación meteorológica en la cubierta junto al observatorio (véase Fig. 50).
Figura 51: Información meteorológica de la estación (http://www.ciclope.info/weather/)
•
Webcams
Se han instalado cuatro webcams modelos Philips ToUcam y ToUcam Pro II (véase Fig. 52). Están constantemente retransmitiendo en tiempo real a través de la aplicación web, de modo que el usuario pueda realizar un buen trabajo de observación.
Dos de ellas retransmiten lo que se está observando a través del telescopio, una de ellas acoplada al telescopio y otra al buscador (véase Fig. 53). Ambas han sido modificadas para realizar fotografías de larga exposición [López, 2006]. Las otras dos retransmiten lo que sucede en el interior del observatorio.
Figura 52: Webcams Philips ToUcam y ToUcam Pro II
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Figura 53: Vídeo retransmitido por las webcams
•
Cámara CCD
También se dispone de una cámara CCD modelo SBIG ST237A con rueda de filtros (véase Fig. 54), que ofrece mejores prestaciones para realizar Astrofotografía que las webcams, a pesar de su elevado precio.
Figura 54: Cámara SBIG ST237A
4.2. Descripción de Ciclope Astro
En este capítulo se va a explicar en detalle cómo se ha diseñado la aplicación Ciclope Astro en lo que a tecnología y servicios se refiere.
Su principal objetivo es poder controlar hasta el más mínimo detalle de un observatorio astronómico, automatizando todas las tareas y haciéndolas accesibles y controlables a través de Internet. El usuario tiene que ser capaz de utilizar un telescopio del mismo modo que si asistiera presencialmente al observatorio.
Ciclope Astro es un aplicación web colaborativa (véase Fig. 55) que ofrece una serie de herramientas para realizar experimentos astronómicos, creación de escenarios de este tipo y control remoto de herramientas tales como telescopios, cámaras y cúpulas.
Esta aplicación nace con la idea de ser un medio para el aprendizaje y compartición de conocimientos astronómicos y, en general, para la divulgación de la Astronomía. El acceso es totalmente libre y gratuito para cualquier internauta.
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Figura 55: Página principal de Ciclope Astro (http://www.ciclope.info/astro/)
Se ha escogido la metodología de desarrollo de software libre y el desarrollo del proyecto se ha abierto a la comunidad a través del proyecto SourceForge [SF, 2007] donde se encuentra alojado (véase Fig. 56).
Figura 56: Ciclope Astro en SourceForge (http://sourceforge.net/projects/castro/)
El código fuente se distribuye bajo la licencia GNU General Public License . El contenido también es libre, así como el uso de las fotografías u otro contenido que suben los usuarios. No obstante, el copyright de las aportaciones pertenece al autor, aunque quedará almacenado en el repositorio del proyecto.
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A continuación se va a detallar la arquitectura junto con las tecnologías utilizadas para la implementación del sistema, la descripción del sistema explicando los servicios que ofrece la aplicación y diferentes propuestas y mejoras para el futuro desarrollo.
4.2.1. Tecnología
La infraestructura, como cualquier aplicación Web 2.0, consta de un software de servidor, navegadores basados en estándares, sindicación de contenidos, protocolos para mensajería, y aplicaciones destinadas a clientes.
La aplicación Ciclope Astro está basada en AJAX (Asynchronous JavaScript And XML), que se vió en el punto 3.3.5.1. Es la técnica de programación más reciente en el desarrollo web, permite desarrollar ricas interfaces de usuario, como Google Maps, y con un alto nivel de respuesta en la comunicación clienteservidor. El motor AJAX simplifica la interacción con el usuario y es idónea para aplicaciones de control remoto donde hay un continuo envío de datos entre cliente y servidor.
Respecto al desarrollo de la aplicación se ha utilizado Google Web Toolkit (GWT), un framework creado por Google que facilita el desarrollo ágil de aplicaciones AJAX escritas en Java.
El servidor de aplicaciones en este caso es Tomcat. La comunicación con él desde el cliente se hace a través de RPCs (Remote Procedure Call).
La comunicación entre el servidor y el telescopio se hace a través del puerto serie. Para ello se ha desarrollado una librería en Java implementando todos los comandos del protocolo.
Se ha desarrollado una librería en C++ para modificar los parámetros de las webcams modificadas para larga exposición. La comunicación entre el servidor y las webcams se hace a través del puerto paralelo.
En cuanto a la comunicación con la estación meteorológica, se han implementado Servicios Web para leer los diferentes parámetros y, en base a estos, ejecutar las medidas de seguridad oportunas.
Finalmente, se utiliza iBATIS, un framework de persistencia que facilita el acceso a base de datos en las aplicaciones Java. Destaca por su simplicidad, ya que encapsula SQL en ficheros XML y por medio de descriptores XML se mapean los objetos a sentencias SQL. iBATIS, al ser una capa por encima de JDBC, permite usar diferentes bases de datos siempre que exista un driver JDBC, en este caso MySQL.
La Fig. 57 muestra un esquema de la arquitectura de Ciclope Astro.
De acuerdo con la idea del Observatorio Virtual y con el deseo de que todos los datos obtenidos con Ciclope Astro tengan la mayor difusión y utilidad, todas las observaciones que la comunidad hace, se registran en el formato VOTable, definido como estándar del VO, de forma que es accesible por el resto de investigadores del mundo.
61
Figura 57: Arquitectura software de Ciclope Astro
4.2.2. Descripción del sistema
Siguiendo la filosofía del fenómeno Web 2.0, se ha construido una aplicación donde el verdadero protagonista es el usuario y está totalmente enfocada a la colaboración entre ellos. Es una aplicación sencilla a la que se puede acceder con un navegador, sin necesidad de instalar ningún programa y sin ningún tipo de conocimiento técnico. El concepto de uso de la comunidad, la flexibilidad y la velocidad de respuesta hace muy atractivas este tipo de aplicaciones.
Este nuevo enfoque que pretende que el sistema sea un punto de encuentro de conocimiento y que su contenido dependa de los usuarios, hace necesaria la incorporación de diferentes elementos de la Web 2.0, los cuales se detallan más adelante.
Se ha pretendido integrar las diferentes herramientas de la Web 2.0 para construir un entorno altamente colaborativo. Tiene soporte multiidioma, hasta ahora disponible en Inglés y Castellano, pero fácilmente adaptable a cualquier idioma.
El control remoto del telescopio es el servicio principal. El usuario puede manejarlo desde diferentes interfaces: un planetario virtual, un mando básico o una versión más avanzada que consiste en una réplica del Autostar II (véase Fig. 58). Otra opción es indicar directamente las coordenadas celestes o seleccionar un objeto de la base de datos.
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Figura 58: Interfaces de control: Básico, Autostar II y objetos celestes o coordenadas
Hay otros servicios complementarios tales como herramientas de procesamiento de imágenes, realización de Astrofotografía y consulta a importantes catálogos astronómicos. Otros servicios más tradicionales son: un foro, donde los miembros pueden enviar nuevos temas o responder al resto de comentarios; y un chat embebido en la propia página (véase Fig. 59).
Figura 59: Chat embebido en la aplicación web
Se han definido cuatro perfiles de usuario de acuerdo al grado de conocimiento: principiante, normal, avanzado y profesional. La interfaz de manejo del telescopio será la adecuada a cada perfil. Por otro lado, hay un perfil de administrador con permiso para ver las 63
estadísticas, configurar y gestionar el sitio web.
Figura 60: Interfaz de control del telescopio: Planetario y Autostar II
Los servicios más novedosos que incorpora la aplicación se describen a continuación:
4.2.2.1. Planetario
Es un planetario virtual interactivo que ofrece una simulación del cielo nocturno desde cualquier lugar y en cualquier fecha y hora (véase Fig. 61). Los usuarios pueden moverse por el mapa con sólo arrastrar el ratón, controlar el nivel de zoom, mostrar las coordenadas celestes de un objeto y visualizar una información más completa procedente de destacados catálogos astronómicos. Para la navegación por el mapa se ha utilizando la API de Google Maps y para la generación de las imágenes se ha adaptado Mobile Star Chart [Mobile, 2007], un programa para móviles con soporte Java.
En Mobile Star Chart la navegación por el cielo se hace en las cuatro direcciones que marcan los puntos cardinales: Norte, Sur, Este y Oeste. Sin embargo, utilizando la API de Google Maps se puede navegar por el mapa en cualquier dirección.
El planetario utiliza el sistemas de coordenadas ecuatoriales (véase Apéndice 2).
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Figura 61: Interfaz del planetario (http://www.ciclope.info/planetario/)
A continuación se resumen las características más importantes del programa Mobile Planetarium, las cuales se pueden observar en la Fig. 62:
•
Muestra tanto coordenadas horizontales como ecuatoriales.
•
El mapa se compone de los 88 nombres de las constelaciones, 83 figuras de las constelaciones, los 110 objetos Messier y estrellas hasta 6.0 de magnitud (5080 estrellas y 50 nombres de estrellas comunes).
•
Se calculan los 8 planetas además del Sol y la Luna, y su información se muestra en una ventana aparte respectivamente.
•
La ubicación y la fecha/hora se pueden establecer al comienzo. Es aplicable para cualquier ubicación en la Tierra indicando un tiempo específico.
•
Búsqueda de cualquier tipo de objeto y función GOTO.
•
Saltos en el tiempo definiendo pasos de tiempo.
•
Autoactualización de las posiciones de los objetos celestes.
•
Visualización en Inglés y Chino de los nombres de los objetos.
•
El fichero comprimido generado (JAR) por la versión 0.09 sólo ocupa 160 KB.
El planetario virtual se ha integrado en la interfaz de control del telescopio y va sincronizado con sus coordenadas. El planetario está orientado para que usuarios principiantes en Astronomía puedan manejar el telescopio de un modo sencillo.
Ofrece un modo muy interactivo e intuitivo para aprender nociones básicas de Astronomía. Hasta la fecha se ha desarrollado una versión reducida. No obstante, es la herramienta con más expectativas y más iniciativas pedagógicas que propone el sistema Ciclope Astro.
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Figura 62: Screenshots del programa Mobile StarChart versión 0.09 para teléfonos móviles
Una de las ideas es que se pudiera seleccionar la región del cielo a visualizar. De ese modo cualquier persona desde cualquier parte del mundo con un navegador podría consultar el cielo de cualquier punto de la Tierra. Incluso podría generar el cielo en cualquier fecha, incluso del pasado y del futuro. En torno a este proyecto se han establecido una serie de propuestas para un trabajo próximo:
Propuesta 1: Ampliación de la versión inicial
El programa Mobile Planetarium permite visualizar la interfaz en base a una serie de parámetros que son configurables por el propio usuario. Los parámetros que se pueden definir en Mobile Planetarium para realizar la simulación y que Ciclope Planetarium pretende incorporar en una próxima versión son los siguientes:
•
Modo: Normal o Time. El modo Normal permite seleccionar qué información se desea mostrar del cielo, y el modo Time permite ajustar el paso del tiempo.
•
Ubicación/Hora. El usuario puede establecer la fecha y hora y definir la ubicación o seleccionarla de algunas predefinidas.
•
Orientación: Local o Ecuatorial.
•
Límite de la magnitud de las estrellas. El usuario puede seleccionar la visualización de estrellas hasta magnitud 5 (1630 estrellas) o magnitud 6 (5080 estrellas).
•
Modo Sincronización Tiempo: Autoactualización o actualización manual del cielo.
•
Intervalo de Sincronización: intervalo entre cada actualización.
•
Tema: Normal o Rojo. El tema Rojo utiliza mayormente el color rojo para dibujar el 66
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gráfico y es útil para emplearlo en la oscuridad.
•
Lenguaje de las etiquetas celestes. Se puede elegir entre diferentes idiomas (hasta ahora Inglés y Chino) para mostrar las etiquetas de los gráficos.
•
Cargar objetos. El usuario puede seleccionar objetos para cargarlos en memoria y calcularlos. Actualmente sólo es posible seleccionar los planetas.
•
Display. El usuario puede seleccionar qué información quiere mostrar por defecto en el mapa: las constelaciones, sus nombres y figuras, los objetos Messier y sus etiquetas, los planetas, las etiquetas de las estrellas más brillantes, grid lines, y diferente información (fecha y hora, magnitud de las estrellas, grados, modo y orientación).
Hasta el momento el planetario virtual utiliza el sistema de coordenadas ecuatoriales, pero un requisito para la futuras versiones es la posibilidad de seleccionar entre los diferentes sistemas de coordenadas astronómicas resumidas en el Apéndice 2: ecuatoriales, horizontales, eclípticas y galácticas. En el caso del sistema de coordenadas horizontales se pretende crear un horizonte a partir de fotografías reales de las vistas del Campus de Montegancedo donde se encuentra ubicado el observatorio astronómico.
Propuesta 2: Generación voluntaria y distribuida del Planetario
El proceso de generar las imágenes consume demasiados recursos. Por ejemplo, generar las imágenes correspondientes a 6 niveles de zoom para únicamente 3 minutos de un día, utilizando un ordenador Pentium IV a 3 GHz, lleva un tiempo de 28 minutos. El tamaño en disco que ocupan las imágenes es de 65 Mb. Esto presenta muchos problemas para un servidor web normal: espacio en disco, consumo de CPU y memoria. Si eso se multiplica por el número de usuarios que pudieran estar conectados solicitando mapas al servidor, sería inevitable que el servidor se saturase y dejara de dar servicio.
Ante la falta de recursos, una solución sería recurrir a la computación distribuida para la generación de las imágenes que componen la simulación del cielo. Para ello, con el fin de reducir los tiempos de cálculo, se necesitaría comprar clusters o máquinas dedicadas, pero esto es demasiado caro. Si se piensa en la cantidad de ordenadores que están encendidos por la noche sin hacer nada, en los que no aprovechan al máximo sus prestaciones, y teniendo en cuenta que gracias a la computación voluntaria se consiguen mayores supercomputadores virtuales que los que existen en realidad, una de las mejores opciones sería utilizar computación voluntaria con la plataforma BOINC.
Sin embargo, utilizar la plataforma BOINC tiene un inconveniente, no se puede confiar en la continua disponibilidad de recursos cliente. En nuestro caso es esencial un feedback rápido porque no tiene sentido mostrar un planetario donde falten imágenes.
La opción de generar todas las imágenes bajo demanda, es decir, generar cada una de las imágenes al hacer una petición al servidor, no es factible, ya que el tiempo en generarlas es superior al tiempo de refresco. Habría que intentar optimizar el software que se está utilizando y reducir el tiempo lo máximo posible.
La tarea que el servidor BOINC tendría que distribuir a cada uno de los clientes sería generar una determinada imagen del planetario. Este proceso queda resumido en la Fig. 63. 67
De ese modo el servidor enviaría únicamente los datos correspondientes a esa imagen: coordenadas, número de zoom, posiciones (matriz) que ocupa dentro del planetario final, los datos de todos los objetos celestes, etc. Una vez que el cliente tuviera lista su imagen, la enviaría al servidor y éste iría recapitulando todas hasta completar el mapa. En ese momento estaría listo para servirlo desde su servidor web.
Pero, ¿cuánto podría tardar esto? ¿se podría estimar el tiempo? No se sabe, depende entre otras cosas del número de clientes conectados y de sus recursos libres.
Una posible solución sería generar en algún servidor del laboratorio de trabajo las imágenes de sólo 12 minutos, correspondientes a cada una de las horas, con lo que el servidor web actualizaría las imágenes del planetario sólo cada hora. Es lo más razonable para asegurar el correcto funcionamiento en un servidor web corriente. No obstante, se ha pensado en la posibilidad de que el resto de mapas correspondientes a los minutos restantes sean creados de forma distribuida por voluntarios sobre la plataforma BOINC. En el caso de que se generasen más mapas, el servidor web refrescaría con mayor frecuencia el planetario y sería más acorde a la realidad.
Figura 63: Esquema de la arquitectura con la plataforma BOINC
Propuesta 3: Applet del Planetario
Se ha pensado en la posibilidad de que cualquier internauta pueda generar sus propios mapas simplemente con un navegador, sin necesidad de instalar ningún programa. Se ha pensado en implementar un Applet con las mismas características que Mobile Star Chart, resumidas en la propuesta 1.
Esto se realizaría con un Applet Java que el usuario descargase en su ordenador e indicara 68
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cada uno de los parámetros configurables (fecha inicial y final de simulación, coordenadas / ciudad cuyo cielo se genera, niveles de zoom, directorio donde almacenar las imágenes, ...).
Evidentemente el tiempo en generar todas las imágenes dependerá de los recursos del cliente. Es importante hacer una estimación de ese tiempo y de los recursos que vaya a consumir (CPU, memoria y disco) para, tras haber seleccionado los parámetros de configuración, mostrarlo al usuario y que lo tenga en cuenta.
4.2.2.2. Sistema de Karma
El karma es un parámetro que mide la colaboración en las webs 2.0. Es una medida cuantitativa del valor de un usuario para el sistema, a modo de reconocimiento. El sistema de karma o de reputación, es un modo de meritocracia en la que el prestigio se adquiere mediante el trabajo realizado en la comunidad. Se tiene en cuenta la calidad y la cantidad de los comentarios y fotografías aportados, los votos realizados y recibidos, la asistencia a retransmisiones remotas (eclipses, ocultaciones), etc.
Todos los usuarios parten del mismo karma en el momento de registrarse y éste va variando según la actividad registrada.
4.2.2.3. Redes Sociales
Son aplicaciones que amplían las posibilidades de comunicación y conexión entre personas. Hasta el momento son sistemas dinámicos no predecibles. El caso más famoso de colaboración en la web es Wikipedia.
La idea es transformar a los usuarios en miembros de auténticas redes sociales de conocimiento astronómico gracias a intereses compartidos e incluso aunar esfuerzos en inquietudes comunes.
4.2.2.4. Enciclopedia astronómica
Una aplicación wiki es una de las mejores formas de compartir información a través de Internet. Se ha integrado en la aplicación para participar en la construcción de una enciclopedia de contenido astronómico escrita colectivamente por los propios internautas.
4.2.2.5. Álbum astronómico
Es un álbum de fotografías astronómicas que los usuarios suben al sistema. Pueden ser fotografías hechas por ellos mismos o realizadas con la propia aplicación.
Los usuarios tienen total poder para nombrar y categorizar sus fotos. Es lo que se conoce como folcsonomía o categorización colaborativa por medio de etiquetas simples.
Adicionalmente, se ha incorporado un sistema de votación sobre las fotos para que los usuarios las califiquen. Los votos de los usuarios no tienen el mismo valor ya que se calcula 69
en función del karma del usuario o si son votos anónimos.
La Fig. 64 muestra la interfaz del álbum fotográfico de la aplicación.
Figura 64: Interfaz del álbum fotográfico. Detalle de una fotografía
4.2.2.6. Cuestionarios
Se ha incorporado un sistema de preguntasrespuestas donde las preguntas son redactadas por y para los usuarios. Están clasificadas por etiquetas y nivel de dificultad. Pueden ser de diferente tipo: respuesta sí/no, múltiples, respuesta corta o libre. Las preguntas pueden recibir votos según el grado de aceptación de los usuarios y se pueden enviar comentarios.
Los usuarios tienen la opción de solicitar un cuestionario con un determinado número de preguntas apropiadas a su nivel. Los resultados obtenidos y la participación también influirán para recalcular el karma y para determinar su grado de conocimiento.
4.2.2.7. Noticias
Las noticias son escritas por los editores, o seleccionadas de entre las propuestas enviadas por los usuarios. Cualquiera puede poner comentarios a una noticia, incluso usuarios anónimos. Gracias a la sindicación de contenidos, los titulares de las noticias se difunden en formato RSS (RDF Site Summary).
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4.2.2.8. Gestión de reservas
El control del telescopio es exclusivo de la persona que haya hecho previamente una reserva para ese intervalo. Las reservas son privadas por defecto, pero existe la posibilidad de hacerlas públicas de modo que el resto de usuarios puedan observar esa sesión, pero sin posibilidad de interferir en su manejo.
Hay determinados días del año en los que el telescopio se reserva para retransmitir en tiempo real eventos astronómicos ocasionales, como eclipses y lluvia de estrellas, y organizar actividades didácticas al mando de profesionales, como tours guiados y clases virtuales.
Inicialmente cada usuario dispone de un tiempo diario preestablecido de uso del telescopio. No obstante, en base al karma, este tiempo podrá variar para las sucesivas reservas. Se hace uso de las técnicas de reputación para competir por el uso del telescopio. Así, por ejemplo, un usuario que no haya utilizado una de sus reservas será penalizado restándole tiempo para la próxima vez.
Un usuario con poco nivel de karma podría proponer su idea de observación a la comunidad y ésta apoyarle para desbancar otras opciones con más puntuación. Cuando el número de usuarios sea elevado, la única posibilidad de obtener tiempo de observación será asociarse con otros usuarios. No obstante, la política de utilización del telescopio estará sujeta a futuras modificaciones según el comportamiento de la comunidad.
Actualmente la interfaz para la gestión de reservas es la de la Fig. 65.
Figura 65: Interfaz para la realización y consulta de reservas
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5. Conclusiones y futuros trabajos
A continuación se presentan las líneas futuras de trabajo y las conclusiones obtenidas de la elaboración de este trabajo de investigación.
5.1. Futuros trabajos
Además de retransmitir eventos astronómicos eventuales, impartir clases virtuales y hacer tours guiados, se pretende desarrollar diferentes experimentos para que los usuarios puedan realizarlos libremente. Cada experimento tendrá un guión de cómo elaborarlo y una serie de cuestionarios asociados a modo de autoevaluación. El primero de los experimentos que pretende estar a finales de año es el de observar de forma guiada la región de la Luna, realizar fotografías de las diferentes zonas y generar mosaicos de la Luna con las herramientas proporcionadas (véase Fig. 66). Asimismo, la observación de planetas, medir la distancia entre estrellas, la velocidad de traslación de los planetas, son algunos de los experimentos futuros.
En Astronomía hay experimentos que requieren de otras infraestructuras independientes del observatorio. La construcción de estas infraestructuras es otra de las líneas futuras del proyecto. La primera de las ideas es utilizar una cámara continua (CONCAM). Una CONCAM es una webcam con un objetivo gran angular (conocido como “ojo de pez”) y que se quiere utilizar para la grabación continua del cielo y hacer seguimiento de asteroides o cometas, entre algunas de las ideas.
Por supuesto, se seguirá trabajando en la aplicación de control del telescopio y se analizará la utilización de las herramientas de colaboración del sistema. Se definirán además diferentes políticas para el reparto del tiempo de utilización del telescopio. Para esto último será necesario definir qué parámetros de los usuarios serán los determinantes, así como los parámetros que lo serán para medir el grado de aprendizaje de los usuarios.
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Figura 66: Mosaico de la Luna (derecha) realizado con 24 fotografías (izquierda)
5.2. Conclusiones
La autora ha realizado un estado del arte analizado las diferentes formas de colaboración que están teniendo éxito en Internet. Los resultados han sido útiles para el diseño de un sistema altamente colaborativo a través de Internet y orientado al autoaprendizaje de los usuarios.
Gracias a la puesta en marcha de un observatorio astronómico, la autora ha adquirido los conocimientos y requisitos necesarios para la teleoperación del sistema. Además, ha podido familiarizarse con las diferentes herramientas y equipos para realizar observaciones astronómicas.
El desarrollo de Ciclope Astro ha sido otro de los resultados de este trabajo. Ciclope Astro ofrece una arquitectura FOSS (Free OpenSource Software) para el control y la gestión de cualquier telescopio de forma remota, integrando todas las herramientas que facilitan la participación de cientos de usuarios. Proporciona un entorno sencillo para que cualquier persona con un ordenador pueda aprender Astronomía, a lo que suma la motivación que supone acceder remotamente a un observatorio astronómico supervisado por astrónomos profesionales, y la opción de compartir opiniones y conocimientos con más usuarios.
Además, la arquitectura propuesta es fácilmente adaptable para ofrecer en colaboración cualquier recurso online a una comunidad. Propone un modo de crear procesos educativos donde la sociedad acceda a la información y los usuarios alcancen en colaboración sus propias conclusiones por encima de las capacidades de cada uno de sus individuos.
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Para ello se ha estudiado el movimiento conocido como Web 2.0 y sus elementos principales. Este fenómeno da la posibilidad de desarrollar nuevos sistemas y métodos para el aprendizaje en línea, idea que puede ser totalmente aplicable a cualquier sistema de aprendizaje y disciplina. La creación de sitios sociales donde la gente comparte conocimientos fomenta una nueva tendencia hacia una inteligencia común y colectiva, creada para y por los usuarios.
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Referencias
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[BOAI, 2007] Iniciativa de Budapest. http://www.soros.org/openaccess/index.shtml
[BOINC, 2007] Portal del proyecto BOINC. http://boinc.berkeley.edu/
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[Cedazo, 2006b] CEDAZO, R.; SÁNCHEZ MORENO, F.M.; SEBASTIÁN, J.M.; MARTÍNEZ, A.; PINAZO, A.; BARROS, B.; READ, T. CICLOPE CHEMICAL: a remote laboratory to control a spectrograph. ACE'06: Advances in Control Education. Madrid, España, 2123 Jun. 2006.
[COLDEX, 2007] Página del proyecto COLDEX: Collaborative Learning and Distributed Experimentation. http://www.coldex.info/
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web20
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[Stallman, 2007] Stallman, R. Filosofía del Proyecto GNU. Última consulta: 20 Mayo 2007. http://www.gnu.org/philosophy/philosophy.es.html
[VO, 2007] El Observatorio Virtual http://www.laeff.esa.es/svo/
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Apéndice 1. Acrónimos
•
AAVSO: Asociación Americana de Observadores de Estrellas Variables
•
AICC: Aviation Industry CBT (Computer Based Training) Committee
•
AJAX: Asynchronous JavaScript And XML
•
ALMA: Atacama Large Millimeter Array
•
API: Application Programming Interface
•
ARISS: Amateur Radio aboard the International Space Station
•
BOAI: Budapest Open Archive Initiative // Iniciativa de archivos abiertos de Budapest
•
BOINC: Berkeley Open Infrastructure for Network Computing
•
CAM: Comunidad Autónoma de Madrid
•
CBT: Computer Based Training // Formación basada en ordenador
•
CCD: Charge Coupled Device
•
CLO: Cornell Lab Ornithology
•
CMS: Content Management System
•
COLDEX: Collaborative Learning and Distributed Experimentation
•
CONCAM: Continuous Camera
•
CPU: Central Processing Unit
•
CSIC: Consejo Superior de Investigaciones Científicas
•
CSS: Cascading Style Sheets
•
CVS: Concurrent Versions System
•
DCMI: Dublin Core Metadata Iniciative // Iniciativa de metadatos Dublin Core
•
ESAC: European Space Astronomy Centre
•
FLOPS: Floating Point Operations Per Second // Operaciones de coma flotante por segundo
•
FOSS: Free Open Source Software
•
FSF: Free Software Foundation
•
IMS: Instructional Management System
•
LOM: Learning Object Metadata // Metadatos para objetos de aprendizaje
81
•
OAI: Open Archive Initiative // Iniciativa de archivos abiertos
•
OAIPMH: Open Archives Initiative – Protocol for Metadata Harvesting // Protocolo para la recolección de datos
•
SCORM: Shareable Content Object Reference Model
•
SETI: Search for ExtraTerrestial Intelligence // Búsqueda de Inteligencia Extraterrestre
•
TE: Tecnologías Educativas
•
UAM: Universidad Autónoma de Madrid
•
UEM: Universidad Europea de Madrid
•
UPM: Universidad Politécnica de Madrid
•
VO: Virtual Observatory // Observatorio Virtual
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Apéndice 2. Proyectos BOINC
Actualmente, BOINC cuenta con muchos proyectos que confían en su plataforma para hacer computación voluntaria. A continuación se muestra una lista de todos los proyectos soportados por BOINCstats, el portal de estadísticas de BOINC, junto a una breve descripción. Los proyectos están clasificados por áreas temáticas (datos consultados en Junio de 2007):
MATEMÁTICAS
•
ABC@home
Enlace: http://abcathome.com/
Usuarios: 6.797
Máquinas: 17.450
Grupos: 510
Países: 109
Crédito total: 104.829.109
Descripción: Este proyecto intenta encontrar triples ABC relacionados con la conjetura ABC.
•
ABC@home beta
Enlace: http://abcbeta.math.leidenuniv.nl/
Usuarios: 938
Máquinas: 2.316
Grupos: 195
Países: 54
Descripción: Es el proyecto de pruebas de ABC@Home.
•
PrimeGrid
Enlace: http://www.primegrid.com/
Usuarios: 7.408
Máquinas: 20.910
Grupos: 727
Países: 109
Descripción: Actualmente tiene dos subproyectos: Primegen, que consiste en generar una base de datos pública de números primos; y Twin Prime Search, cuyo objetivo es buscar primos gemelos grandes de la forma k*2n + 1 y k*2n – 1.
•
Rectilinear Crossing Number
Enlace: http://dist.ist.tugraz.at/cape5/
Usuarios: 5.882
83
Máquinas: 15.407
Grupos: 543
Países: 101
Descripción: Este experimento estudia un problema de geometría computacional que consiste en determinar, dado un número de puntos, qué disposición de esos puntos produce un menor número de cortes entre rectas si se pretende conectar con rectas cada uno de los puntos con todos los demás. Este experimento se puede aplicar, por ejemplo, en temas de optimización de transportes y patrones.
•
RieselSieve
Enlace: http://boinc.rieselsieve.com/
Usuarios: 5.312
Máquinas: 15.123
Grupos: 28.496
Países: 100
Descripción: Su meta es buscar números primos de la forma k*2n – 1.
•
SZTAKI Desktop Grid
Enlace: http://szdg.lpds.sztaki.hu/szdg/
Usuarios: 12.309
Máquinas: 59.368
Grupos:991
Países: 120
Descripción: Su objetivo es encontrar sistemas de números binarios generalizados. Para comprobar las condiciones necesarias, el programa efectúa muchos cálculos en coma flotante. Esto requiere mucho tiempo de CPU pero afortunadamente el paralelismo es posible y es posible ejecutarlo en muchas máquinas.
•
TMRL DRTG (The Minouche Research Laboratories Distributed Rainbow Table Generator)
Enlace: http://hashbreaker.com:8700/tmrldrtg
Usuarios: 931
Máquinas: 2.357
Grupos: 222
Países: 58
Descripción: Se encarga de calcular tablas rainbow que sirven para crackear las contraseñas según los sistemas de encriptación.
•
VTU@Home
Enlace: http://boinc.vtu.lt/vtuathome/
Usuarios: 1.074
84
Doctorado 2006/07
Máquinas: 2.826
Grupos: 256
Países: 66
Descripción: Se encarga de calcular números primos.
•
WEPM+2 Project
Enlace: http://bearnol.isageek.com/wanless2/
Usuarios: 254
Máquinas: 597
Grupos: 75
Países: 28
Descripción: Proyecto matemático cuyo objetivo es encontrar los factores (divisores enteros) de los números “Mersenne+2”.
JUEGOS DE ESTRATEGIA
•
Chess960@Home
Enlace: http://www.chess960athome.org/alpha/
Usuarios: 7.283
Máquinas: 22.333
Grupos: 603
Países: 112
Descripción: También conocido como ajedrez de Fischer. Es un intento de desarrollar una teoría abierta del ajedrez 960 (una variante del ajedrez ortodoxo) y construir una enorme base de datos de juegos Chess960. Se encarga de efectuar todas las simulaciones de todas las configuraciones posibles.
INFORMÁTICA
•
BOINC Alpha Test
Enlace: http://isaac.ssl.berkeley.edu/alpha/ Usuarios: 223
Máquinas: 747
Grupos: 77
Países: 35
Crédito total: 592.579
Descripción: El software está desarrollado por la Universidad de California, en Berkeley. Se encarga de probar las nuevas versiones de BOINC, incrementando así la fiabilidad del software.
•
DepSpid
Enlace: http://www.depspid.net/
Usuarios: 881
85
Máquinas: 3.060
Grupos: 184
Países: 54
Descripción: Aún está en desarrollo y hasta el momento sólo funciona bajo Windows. Es un modo distribuido de araña web cuyos dos objetivos principales son: concentrar una base de datos que contenga las dependencias entre sitios web individuales y grupos de estos sitios y extraer estadísticas sobre su estructura. Además, toda la información recogida estará disponible públicamente.
•
HashClash
Enlace: http://boinc.banaan.org/hashclash/
Usuarios: 1.519
Máquinas: 3,955
Grupos: 280
Países: 67
Descripción: El propósito de este proyecto es el de ampliar los resultados teóricos y experimentales en la generación de la colisión para las funciones hash MD5 y SHA1.
•
Pirates@Home
Enlace: http://pirates.spyhill.net/
Usuarios: 3.066
Máquinas: 11.013
Grupos: 488
Países: 78
Descripción: Es sólo un test de BOINC. Su propósito es probar y quizá modificar el código del foro de BOINC usando un proyecto llamado Interactions in Understanding the Universe (I2U2).
•
Project Neuron
Enlace: http://neuron.mine.nu/neuron/
Usuarios: 409
Máquinas: 1.675
Grupos: 122
Países: 41
Descripción: Su objetivo es proporcionar un entorno de pruebas para BOINC en el que se ejecutan un conjunto de aplicaciones de ejemplo. El propósito es registrar, observar y entender la actividad y los datos de BOINC para desarrollar métricas que establezcan la calidad/seguridad/fiabilidad de proyectos concretos de BOINC.
•
PS3GRID
Enlace: http://www.ps3grid.net/
86
Doctorado 2006/07
Usuarios: 37
Máquinas: 62
Grupos: 18
Países: 13
Descripción: Este proyecto ha sido desarrollado por un grupo de la Universidad de Barcelona. Utiliza la videoconsola PlayStation3 para hacer simulaciones moleculares, especialmente útiles en la investigación farmacológica. La videoconsola tiene el procesador Cell de una potencia 20 veces superior a un ordenador personal, por lo que se pueden obtener grandes beneficios de cálculo para cualquier aplicación científica optimizada para dicho procesador. Otro objetivo es crear una red distribuida de cálculo con los usuarios de la videoconsola gracias a que el dispositivo se puede conectar a Internet. La idea es que mientras los usuarios no la utilicen la pongan al servicio de la investigación.
•
The Lattice Project
Enlace: http://lattice.umiacs.umd.edu/
Usuarios: 1.119
Máquinas: 2.574
Grupos: 226
Países: 59
Descripción: El proyecto está desarrollado por la Universidad de Maryland e integra y utiliza recursos computacionales para análisis científico.
•
XtremLab
Enlace: http://xw01.lri.fr:4320/
Usuarios: 3.278
Máquinas: 11.645
Grupos: 489
Países: 80
Descripción: Este proyecto investiga la propia tecnología GRID. Estudia la configuración actual de los ordenadores clientes e intenta combinar varias tecnologías GRID con el fin de averiguar cómo mejorar las configuraciones de los otros proyectos.
3D
•
RenderFarm@Home
87
Enlace: http://www.renderfarmathome.com.ar/
Usuarios: 622
Máquinas: 1.489
Grupos: 169
Países: 50
Descripción: El proyecto se encarga de la renderización de imágenes en 3D.
BIOLOGÍA Y MEDICINA
•
Docking@Home
Enlace: http://docking.utep.edu/
Usuarios: 350
Máquinas: 1.600
Grupos: 91
Países: 38
Descripción: Aún en fase de prueba este proyecto consiste en analizar las estructuras proteicas y pretende encontrar descubrimientos dentro de la Biociencia.
•
Predictor@Home
•
Enlace : http://predictor.scripps.edu/
Usuarios: 86.855
Máquinas: 143.116
Grupos: 3.252
Países: 170
Descripción: Es un experimento para el análisis de secuencia de la estructuras de las proteínas con el objetivo de encontrar soluciones para las enfermedades actuales.
•
Proteins@Home
Enlace: http://biology.polytechnique.fr/proteinsathome/
Usuarios: 11.020
Máquinas: 19.882
Grupos: 721
Países: 129
Descripción: Proyecto basado en el estudio y análisis de las estructuras de las proteínas.
•
RALPH@Home
•
Enlace : http://ralph.bakerlab.org/
Usuarios: 2.253
Máquinas: 5.862
Grupos: 359
Países: 69
88
Doctorado 2006/07
Crédito total: 7.343.524 Descripción: Es el proyecto de pruebas de Rosetta@Home. •
Rosetta@Home
Enlace: http://boinc.bakerlab.org/rosetta/
Usuarios: 155.286
Máquinas: 394.891
Grupos: 5.853
Países: 207
Crédito total: 2.318.404.393
Descripción: Es un proyecto desarrollado por la Universidad de Washington de ayuda para el desarrollo científico de curas de enfermedades humanas, como el cáncer, mediante el análisis de las estructuras de las proteínas.
•
SIMAP
Enlace: http://boinc.bio.wzw.tum.de/boincsimap/
Usuarios: 17.865
Máquinas: 46.639
Grupos: 1.302
Países: 141
Descripción: Pretende encontrar soluciones a enfermedades basándose en el estudio y análisis de similitudes en las estructuras de las proteínas. Básicamente es una base de datos que contiene las analogías que existen entre las distintas proteínas. Contiene todas las secuencias actualmente publicadas y conocidas y está en continua actualización.
•
World Community Grid
Enlace: http://www.worldcommunitygrid.org/
Usuarios: 61.227
Máquinas: 192.417
Grupos: 6.368
Países: 182
Descripción: Está dirigido a cuestiones humanitarias de carácter global tales como: investigación sobre enfermedades infecciosas, investigación sobre el genoma y enfermedades asociadas, catástrofes naturales y hambrunas e investigación astronómica. Plegado de Proteínas Humanas ha sido su primer proyecto y tiene como objetivo ayudar a los científicos a identificar el tratamiento para curar distintas enfermedades.
ASTRONOMÍA, FÍSICA Y QUÍMICA
•
Einstein@Home
Enlace: http://www.einsteinathome.org/
Usuarios: 170.830
89
Máquinas: 381.903
Grupos: 7.176
Países: 198
Crédito total: 4.123.605.842 Descripción: Es un proyecto desarrollado para explotar los datos del Laser Interferometer Gravitational wave Observatory (LIGO) en Estados Unidos y del Observatorio de Ondas Gravitacionales (GEO 600) en Alemania en busca de señales procedentes de las estrellas de neutrones en rápida rotación, también llamadas púlsares.
•
Leiden Classical
Enlace: http://boinc.gorlaeus.net/
Usuarios: 5.705
Máquinas: 14.978
Grupos: 535
Países: 107
Descripción: Es un proyecto que trata sobre el sistema de leyes físicas que gobiernan y que describen matemáticamente a los movimientos de cuerpos a partir de cálculos de mecánica clásica.
•
LHC@Home
Enlace: http://lhcathome.cern.ch/lhcathome/
Usuarios: 40.514
Máquinas: 114.452
Grupos: 2.424
Países: 147
Descripción: El Gran Colisionador Hadrón (LHC) es el proyecto del mayor acelerador de partículas que está construyendo el CERN en su sede de Ginebra, Suiza. Consiste en efectuar simulaciones de trayectorias de partículas dentro del acelerador para verificar su comportamiento.
•
Malaria Control
Enlace: http://www.malariacontrol.net/
Usuarios: 8.075
Máquinas: 27.317
Grupos: 718
Países: 138
Descripción: Es un experimento de ayuda humanitaria para buscar soluciones contra la Malaria.
•
NanoHive@Home
Enlace: http://www.nanohive1.org/atHome/
90
Doctorado 2006/07
Usuarios: 3.165
Máquinas: 7.246
Grupos: 454
Países: 87
Descripción: Este proyecto efectúa un estudio científico en el campo de la nanotecnología. Consiste en simular con exactitud cálculos en nanosistemas de gran alcance pero utilizando una red de ordenadores personales.
•
PlanetQuest
Enlace: http://planetquest.jpl.nasa.gov/index.cfm
Descripción: Su objetivo es analizar datos astronómicos y hacer nuevos descubrimientos. Tiene bastantes cosas en común con los otros proyectos de computación distribuida pero hay algunos aspectos que le hacen diferente:
•
•
El usuario se convierte en astrónomo. El usuario recibe datos y se encarga de hacer descubrimientos y recibir crédito por ellos. El proyecto lista estrellas clasificadas, planetas potencialmente detectados y otros descubrimientos que almacena en un catálogo de descubrimientos, de modo que se da crédito a quien los encuentre.
•
Si se quiere aprender más sobre Matemáticas y Astronomía hay más recursos. Se puede elegir la profundidad de lo que se quiere explorar, desde lecciones introductorias a artículos académicos y contenido multimedia.
•
Permite conocer otra gente interesada en Astronomía.
•
Se puede hacer preguntas a expertos.
•
Ofrece un laboratorio virtual de astronomía permitiendo ejecutar gran variedad de experimentos de un determinado astro. Otra opción es que el software tome todas las decisiones automáticamente.
•
Si se tiene un telescopio se pueden exportar las coordenadas de las estrellas y verlas en casa.
QMC@Home
Enlace: http://qah.unimuenster.de/
Usuarios: 18.177
Máquinas: 37.503
Grupos: 1.208
Países: 138
Descripción: Quantum Monte Carlo estudia la estructura y reactividad de las moléculas usando las partículas subatómicas (Quantum). Utiliza una inmensa cantidad de complejas ecuaciones que requieren de poder computacional y favorecen la capacidad de hacer predicciones exactas sobre reactividad molecular.
•
SETI@Home Enlace: http://setiweb.ssl.berkeley.edu/ 91
Usuarios: 657.063
Máquinas: 1.493.301
Grupos: 49.010
Países: 229 Crédito total: 16.130.051.730 Descripción: Este experimento científico se ocupa de la Búsqueda de Inteligencia Extraterrestre (SETI) analizando ondas de radio captadas con radiotelescopios en busca de un patrón.
•
SETI@Home Beta
Enlace: http://setiweb.ssl.berkeley.edu/beta/ Usuarios: 4.322
Máquinas: 12.869
Grupos: 607
Países: 87
Descripción: Es el proyecto de pruebas de SETI@Home.
•
Spinhenge@home
Enlace: http://spin.fhbielefeld.de/
Usuarios: 20.121
Máquinas: 39.078
Grupos: 1.185
Países: 144
Descripción: Este proyecto se centra dentro de la nanotecnología en el campo de las moléculas nanomagnéticas. En el futuro, estas moléculas se usarán para la quimioterapia local de tumores y para desarrollar módulos diminutos de memoria.
•
Tanpaku
Enlace: http://issofty17.is.noda.tus.ac.jp/
Usuarios: 10.808
Máquinas: 25.687
Grupos: 743
Países: 124
Descripción: Este experimento desarrollado por la Universidad de Tokio apuesta por la computación distribuida para atacar el problema de la predicción de la estructura de la proteína. El objetivo final de predecir una secuencia completa de la estructura requiere una capacidad de procesamiento muy elevada. Hoy en día conseguir muestreos importantes de los análisis y, especialmente, en períodos cortos de tiempo, resulta difícil incluso utilizando grandes computadoras.
•
uFluids@Home
Enlace: http://www.ufluids.net/
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Doctorado 2006/07
Usuarios: 9.428
Máquinas: 24.284
Grupos: 866
Países: 106
Descripción: Este proyecto surge con el fin de estudiar el comportamiento de los fluidos en microgravedad y microentornos para conseguir mejorar el rendimiento de los combustibles y su comportamiento en los sistemas microelectromecánicos.
•
Zivis
Enlace: http://cmisapp.zaragoza.es/ciudad/conocimiento/zivis/default.htm
Usuarios: 3.480
Máquinas: 6.432
Grupos: 176
Países: 53
Descripción: El Ayuntamiento de Zaragoza en colaboración con la Universidad de Zaragoza y el Laboratorio Nacional de Fusión del CIEMAT han puesto en marcha el proyecto ZIVIS. El objetivo es la creación de una plataforma ciudadana de Supercomputación basada en la unión de equipos informáticos de los hogares e instituciones públicas, para dar servicio principalmente a los investigadores de Zaragoza. Como aplicación piloto se realizan cálculos relativos a la fusión nuclear. Con el fin de obtener mayor colaboración ofrecen premios para aquellos que contribuyan más: más crédito, portátiles, monitores, impresora, cámaras, e incluso un año de matrícula gratuita en la Universidad de Zaragoza.
CIENCIAS DE LA TIERRA
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APS@Home Enlace: http://www.apsathome.org/
Usuarios: 815
Máquinas: 2.141
Grupos: 171
Países: 59
Descripción: Desarrollado por la Universidad de Manchester tiene como objetivo la investigación de los efectos de la dispersión atmosférica así como su influencia en la precisión de las medidas utilizadas en los pronósticos climáticos.
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BBC Climate Change
Enlace: http://bbc.cpdn.org/
Usuarios: 120.422
Máquinas: 136.544
Grupos: 1.188
Países: 102
93
Descripción: Este proyecto de computación distribuida ha surgido de la colaboración de BOINC, Climate Prediction y la BBC. Consiste en efectuar una simulación completa del cambio climático durante el periodo comprendido entre 1920 y 2080. Esta simulación se emitirá en un documental llamado Meltdown.
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Climate Prediction
Enlace: http://www.climateprediction.net/
Usuarios: 123.221
Máquinas: 228.953
Grupos: 4.865
Países: 188
Crédito total: 3.179.068.178 Descripción: Este experimento ha sido desarrollado para pronosticar el clima del siglo XXI en un amplio conjunto de escenarios. Su objetivo es investigar las aproximaciones que se deben hacer en los modelos climáticos más avanzados. En el pasado, las estimaciones sobre el cambio climático se hacían ejecutando un modelo una sola vez o, en el mejor de los casos, unas decenas de ejecuciones. Gracias a BOINC se puede ejecutar a gran escala (miles de veces) y se espera descubrir cómo responde el modelo a pequeñas variaciones en estas aproximaciones, lo suficientemente pequeñas para que sean lo más acordes a la realidad.
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Seasonal Attribution
Enlace: http://attribution.cpdn.org/
Usuarios: 5.154
Máquinas: 8.394
Grupos: 462
Países: 85
Descripción: Este proyecto estudia cuáles son los cambios climáticos que están influenciados por las actividades humanas.
LINGÜÍSTICA
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Translator@Home
Enlace: http://autotranslator.net/
Descripción: Este proyecto utiliza la computación voluntaria para traducir libros a diferentes lenguajes cuya traducción manual no es viable económicamente. De este modo ponen conocimiento disponible libremente a disposición de comunidades que de lo contrario no podrían leer estos textos. Para la traducción automática utilizan repositorios digitales de palabras.
Este proyecto fue suspendido en Abril de 2006 por la falta de interés y financiación.
94
Doctorado 2006/07
Apéndice 3. Sistemas de coordenadas astronómicas
Existen los siguientes sistemas de coordenadas celestes:
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El sistema de coordenadas ecuatoriales: generalmente es el sistema más utilizado. Está estrechamente relacionado con el sistema de coordenadas geográfico, ya que usan el mismo plano fundamental y los mismos polos. La proyección del ecuador de la Tierra en la esfera celeste se llama Ecuador Celeste. Análogamente, la proyección de los Polos geográficos en la esfera celeste define los Polos Celestes Norte y Sur.
Sin embargo, hay una importante diferencia entre el sistema de coordenadas ecuatorial y geográfico: el sistema geográfico es fijo a la Tierra; rota cuando la Tierra rota. El sistema ecuatorial es fijo a las estrellas*, de modo que parece rotar a través del cielo con las estrellas, pero por supuesto es la Tierra la que realmente rota bajo el cielo fijo.
El ángulo latitudinal del sistema ecuatorial se llama Declinación (Dec). Mide el ángulo de un objeto arriba o debajo del Ecuador Celeste. El ángulo longitudinal se llama Ascensión Recta (RA). Mide el ángulo al este de un objeto del Equinoccio Vernal. A diferencia de la longitud, la RA se mide normalmente en horas en vez de grados, ya que la rotación aparente del sistema de coordenadas ecuatorial está estrechamente relacionado a la Hora Sideral y al Ángulo Hora.
Figura 67: Sistema de coordenadas ecuatoriales
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El sistema de coordenadas horizontales: también es conocido como sistema de coordenadas Alt/Az. Utiliza el horizonte local del observador como plano fundamental, dividiendo el cielo en el hemisferio superior que es visible, y el hemisferio inferior que no se ve debido a la Tierra. El polo del hemisferio superior se llama Cénit, y el del inferior se llama Nadir. El ángulo de un objeto sobre o por debajo 95
del horizonte se llama Altitud (Alt). El ángulo de un objeto a través del horizonte (medido desde el punto Norte hacia el Este) se llama Azimut (Az).
Es fijo a la Tierra y no a las estrellas. Por tanto, la altitud y el azimuth de un objeto cambian con el tiempo, ya que el objeto aparece por el horizonte para marcharse lentamente por el cielo. Además, ya que el sistema se define por el horizonte local, el mismo objeto visto desde diferentes puntos de la Tierra en un mismo instante tendrán diferentes valores de altitud y azimuth.
Este sistema es muy útil para determinar la aparición y la puesta de un objeto. Cuando un objeto tiene 0º de altitud, está apareciendo si el Az < 180º o se está ocultando en caso contrario.
Figura 68: Sistemas de coordenadas horizontales
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El sistema de coordenadas eclípticas: este sistema utiliza la Eclíptica para su plano fundamental. La Eclíptica es el camino que el Sol parece recorrer durante el año. Es además la proyección del plano orbital de la Tierra en la Esfera Celeste. El ángulo latitudinal se llama Latitud Eclíptica, y el longitudinal se llama Longitud Eclíptica. Al igual que la RA en el sistema ecuatorial, el punto cero de la Longitud Eclíptica es el Equinoccio Vernal.
Este sistema es útil para hacer un seguimiento de los objetos del sistema solar. Cada uno de los planetas (excepto Pluto) giran alrededor del Sol más o menos en el mismo plano, así que siempre parecen estar en algún lugar cerca de la Eclíptica.
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Doctorado 2006/07
Figura 69: Sistema de coordenadas eclípticas
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El sistema de coordenadas galácticas: utiliza la Vía Láctea como su plano fundamental. El ángulo latitudinal se llama Latitud Galáctica, y el longitudinal Longitud Galáctica. Este sistema es útil para estudiar la propia Galaxia. Por ejemplo, podría ser interesante para saber cómo cambia la densidad de las estrellas en función de la Latitud Galáctica, o cuánto se alisa el disco de la Vía Láctea.
Figura 70: Sistema de coordenadas galácticas
Finalmente se recoge una tabla resumiendo los aspectos que diferencian unos sistemas de los otros.
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Trabajo de Investigación Sistema
Coordenadas horizontales u altazimutales
Coordenadas horarias o ecuatoriales locales
Coordenadas ecuatoriales
Coordenadas Eclípticas
Coordenadas Galácticas
Doctorado 2006/07
Plano fundamental
Eje fundamental
Coord. ascendente
Coord. declinante
Plano del horizonte del observador
Eje ZenitNadir
Azimut
Altura
Plano ecuatorial de la Tierra
Eje NorteSur celestes
Angulo horario
Declinación
Plano ecuatorial de la Tierra
Plano de la Eclíptica
Plano de simetría de la galaxia
Eje NorteSur celestes
Eje NorteSur eclípticos
Eje NorteSur galácticos
Ascensión recta
Declinación
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Longitud eclíptica
Longitud galáctica
Latitud eclíptica
Latitud galáctica

aprendizaje colaborativo vía internet. aplicación a la teleoperación

Transcripción

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