El motor molecular, una nueva revolución tecnológica

Con motivo del premio Nobel de Química de 2016, me resulta altamente gratificante hacer mención al trabajo de uno de los galardonados: de Bernard Feringa, quien en una entrevista aseguró que "probablemente, el poder de la química no radica sólo en su entendimiento, también involucra la creación de materiales que nunca antes existieron…[1]”.

El lector debe entender que las moléculas están en continuo movimiento. La molécula de agua, por ejemplo, se mueve de una forma particular que la diferencia de otras sustancias. Sin embargo, el movimiento es “convenenciero”, es decir, la molécula se mueve para mantener el mínimo gasto de energía, en las condiciones que se encuentre.

Las moléculas se parecen a las personas en lo “convenenciero”, porque queremos tener todo el placer de existir, sin hacer mucho esfuerzo. Sin embargo, si estoy casado y tengo hijos, debo moverme de una forma que me permita tener dinero para mantenerlos. Entonces me convierto en una máquina, en un engrane de la maquinaria capitalista.

Ahora nos estamos adueñando del movimiento de las moléculas, las hacemos “bailar” a nuestro criterio. El primer motor molecular fue creado por el grupo de investigación de Feringa en 1999. Este motor contiene alquenos corona sobrepoblados y se aprovecha de la ingeniería asimétrica propia de la molécula. Por medio de la irradiación de luz, fue posible obtener una rotación unidireccional a través de los ciclos[2].


Ilustración 1. Interacción de la energía luminosa para mover unidireccionalmente una molécula

Posteriormente, un par de estas moléculas fueron unidas para formar una cuchilla rotatoria y finalmente, se unirían a un “chasis molecular” para generar un pequeño motor.

Seguramente, la descripción anterior resultó muy general y difícil de seguir. Para ayudar un poco a comprender el resultado final de esto, puede verse el siguiente video. En él se muestra como se mueve esta “máquina” una vez ensamblada:



El lector puede percatarse de que, con buenas animaciones, es mucho más fácil entender esto. De esta manera CONEDUCyT, como participante del programa RENICYT del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología, manifiesta su fuerte interés en promover una cultura en la cual “le perdamos miedo a la ciencia”. El Comité de Investigación Tecnológica está trabajando en proyectos orientados al desarrollo de herramientas multimedia que faciliten temas de interés científico, como el aquí descrito.

Creo importante indicar que el desafío que enfrentamos, como miembros de la Sociedad Civil, no es simplemente el desarrollo de herramientas didácticas, sino que radica en fomentar en la sociedad mexicana el nivel de abstracción adecuado para pasar, de lo meramente audiovisual, al adecuado desarrollo de la cognición abstracta y creativa que todos los seres humanos poseemos.

Por último, y con respecto al tema abordado, hay que destacar lo dicho por el jurado del Nobel: "el motor molecular está hoy en la misma fase que el motor eléctrico en los años 1830, cuando los científicos exhibían manivelas y ruedas, sin saber que ello conduciría a los trenes eléctricos, a las lavadoras, a los ventiladores a las batidoras". He ahí la importancia de hablar de este avance tecnológico.  

M. en C. Oscar Iván Elizalde Cuevas
Presidente de la Junta Directiva



[1] Tomado de The Royal Swedish Academy of Sciences: https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2016/press.html.
Consultado en octubre de 2016.
[2] Koumura, N.; Zijlstra, R. W. J.; Delden, R. A. van; Harada, N.; Feringa, B. L. Light-Driven Monodirectional Molecular Rotor. Nature 1999, 401 (6749), 152–155.

¿Quieres ser parte de la UNAM?

Foto: Departamento de Estudios de Imagen Institucional
Si quieres pertenecer a la mejor Universidad de México y la segunda de América Latina, la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), pero se te complica mucho por tus horarios de trabajo u otras actividades, la Máxima Casa de Estudios del país abrió la convocatoria para ingreso a las modalidades de licenciatura abierta y a distancia. 
De acuerdo con el calendario publicado por el Sistema de Universidad Abierta y Educación a Distancia (SUAyED), estas son las fechas y proceso de admisión: 
Foto: La Jornada
  • 24 de septiembre: Publicación de la convocatoria 
  • 24 de septiembre al 2 de octubre: Registro de aspirantes por internet, a través de la página https://www.escolar.unam.mx/
  • 5 al 19 de noviembre: Aplicación de examen de admisión
  • 27 de noviembre: Publicación de resultados
Aquellos que logren ingresas a estas modalidades de licenciatura, el inicio de clases será el 30 de enero de 2017.

En la página de la Dirección General de Admisión Escolar, la UNAM te explica todos los detalles sobre el concurso de selección a Licenciatura noviembre 2016. 

¿Quieres saber más sobre la modalidad abierta y a distancia?

Estos sistemas son concebidos como opciones educativas flexible e innovadora en sus metodologías de enseñanza y evaluación de los conocimientos, con criterios de calidad y normados por un Estatuto aprobado por el Consejo Universitario. 
Con este Sistema flexible, se propició el estudio independiente, y permitió que se eliminaran los obstáculos de horario, lugar, edad, trabajo, etcétera, que impedían que cualquier persona que cubriera los requisitos de ingreso pudiera optar por un título universitario. 
La Licenciatura Abierta es un sistema universitario flexible donde asistes a asesorías programadas con profesores de la carrera que elegiste. La comunicación con el profesor es de manera presencial, telefónica o vía correo electrónico. Mientras que la modalidad A distancia es un sistema universitario flexible donde la asistencia es generalmente por internet. 
Si necesitas saber que carreras hay en estas modalidades, consulta https://www.dgae.unam.mx/planes/licenciatura.html
En CONEDUCyT nos hemos propuesto diseñar cursos de preparación para que puedan ingresar a alguna de las licenciaturas que nuestra amada UNAM ofrece. En los siguientes días estaremos publicando más detalles al respecto, conforme nuestros Comités de Apoyo Educativo vayan avanzando en sus programas. 
David Sánchez Celin
 Comunicación y Difusión

La tecnología y el rendimiento de los estudiantes: analíticas de aprendizaje y minería de datos

¿Se imaginan usar la tecnología con el fin de comprender los factores que intervienen en el rendimiento de los estudiantes? Roberto Martínez Maldonado lo hizo utilizando la innovadora línea de investigación de analíticas de aprendizaje y minería de datos multimodal.
Foto: Conacyt 
¿Pero qué es la minería de datos? Es un campo de la estadística y las ciencias de la computación que interviene en el proceso para descubrir patrones en grandes volúmenes de conjuntos de datos.  Pero, Martínez Maldonado enfocó sus estudios para apoyar la educación.
Su proyecto se enfoca en explorar el aprendizaje colaborativo, es decir, en trabajos en grupo, sobre todo cuando los chicos están trabajando en línea en el salón de clases.
Martínez Maldonado se da a la tarea de analizar estos datos que se capturan en línea cuando los alumnos utilizan foros o sistemas de aprendizaje en línea.
¿Pero cuál es la aportación extra? En su investigación no sólo se ha enfocado en explorar datos cuando la colaboración ocurre en línea sino físicamente.
De acuerdo a Martínez Maldonado, el primer reto que enfrentó  fue capturar datos de una situación distinta a la on-line.
Es decir, registró la interacción entre dos personas: gestos, miradas, posturas y movimientos del cuerpo, para lo cual se implementaron sensores, mesas interactivas y métodos para capturar datos de los diversos artefactos que los estudiantes utilizan.
Algunas de las herramientas fueron los bolígrafos o lápices digitales, con los que se escribe sobre papel y al mismo tiempo se digitalizan los trazos en pantallas táctiles. Así como micrófonos multidireccionales, los cuales capturaron no únicamente lo que se enuncia sino la forma y la frecuencia en la que se presenta, así como la prontitud de respuesta entre los estudiantes.
Además, mediante la cámara de profundidad de un Kinect se obtuvo información sobre el lugar en el que están los alumnos, sus posturas, su relación física entre sí o con la mesa digital. A partir de estos registros se obtuvieron los patrones de la interacción.
“A pesar de que es bastante incompleto, la idea es ayudar a los profesores a conocer un poco más sobre lo que está sucediendo en sus clases, y eso es a grandes rasgos lo que engloban las analíticas de aprendizaje. Lo multimodal se refiere a que las personas interactúan de múltiples modos y que los datos que se capturan también son de múltiples modos, verbales, físicos, etcétera”,  señaló Martínez Maldonado en entrevista para Conacyt.

Minería de datos en apoyo a la educación

El primer acercamiento de Roberto Martínez Maldonado a esta línea de investigación fue en el Instituto Tecnológico de Mérida (ITM), mientras laboraba como voluntario en la administración de la base de datos.
De esta manera, conoció los datos económicos de los estudiantes, materias aprobadas y reprobadas, y mediante algoritmos de inteligencia artificial obtuvo las probabilidades de que un alumno se encuentre de perder o continuar con la carrera, entre otros aspectos.
En otros términos, la analíticas de aprendizaje y minería de datos multimodal trata de predecir o explicar algo en el futuro con base en datos de su comportamiento, de su interacción con sistemas o de otros factores como los antecedentes y el contexto del alumno.

De la minería de datos al diseño participativo

La minería de datos se lleva a cabo con la recolección de información, el tratamiento y la elección de algoritmos para responder a alguna pregunta de investigación o producción, tras ello se prosigue con la interpretación de resultados.
“Hasta ahora es un proceso lineal, pero en investigación y en desarrollo de software y de innovaciones siempre ayuda hacer un proceso iterativo que puede empezar con pequeñas pruebas piloto en un ambiente controlado donde podemos hacer que los profesores interesados sean parte del diseño, y a esto se le llama diseño participativo, es decir, una forma de incluir a los usuarios dentro del diseño de la solución”, explicó.
Con esto, el usuario puede realizar un diseño durante una sesión o, con base en sus indicaciones, se pueden presentar posibles prototipos del diseño para someterlos a evaluación y su mejoramiento.
Martínez Maldonado apuntó que al principio puede hacerse una visualización de datos en papel, donde el prototipo se refina y se elabora una circulación. Con los resultados de su evaluación, se realizan pruebas piloto experimentales en un salón de clases seleccionado, a partir de lo que se realiza el desarrollo de prototipos de diferente fidelidad y se implementa la herramienta en un salón de clases.
En este proceso intervienen la minería de datos secuencial y la minería de procesos, los cuales son otras herramientas para el análisis.
“Me he enfocado en tratar de entender el orden de las pequeñas acciones de los alumnos que pueden dar algunas ideas sobre las estrategias que siguen. Al final, se puede definir en lugar de predecir si el alumno va a reprobar o no; qué estrategias siguieron los alumnos que usualmente no terminan satisfactoriamente el año y qué estrategias siguieron los que tuvieron mejor aprovechamiento escolar. Es decir, es algo más descriptivo”, indicó.
Con estas herramientas, los profesores puedan realizar sus conclusiones al final del curso escolar en lugar de dar resultados de clasificación única de los alumnos, ya que el proceso en realidad es complejo.
En otras palabras, la minería de datos y analíticas de aprendizaje aplicados en educación permite a los profesores obtener una visión más completa y detallada de su alumnado, ya que les permite buscar datos en sus acciones en línea y presencial, con ello se tendrá la oportunidad de correlacionarlo  y detectar posibles deserciones, falta de aprovechamiento, entre otros escenarios.