Relación Entre La Carta Del Proyecto Del PMBOK (PMI) y SQA

FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERÍA

Carrera 9 No. 19-03 Conmutador (6) 887 9680 extensión: 1689 Manizales, Caldas, Colombia www.umanizales.edu.co [email protected] [email protected] http://revistasum.umanizales.edu.co/ojs/index.php/ventanainformatica

Nº 29 - julio - diciembre / 2013

GUILLERMO ORLANDO SIERRA SIERRA Rector JORGE IVÁN JURADO SALGADO Vicerrector GERMÁN WILLIAM LONDOÑO JIMÉNEZ Decano Facultad de Ciencias e Ingeniería Director / Editor OMAR ANTONIO VEGA PhD(c)

VENTANA INFORMÁTICA Derechos Reservados ISSN 0123-9678 Diseño y Diagramación Gonzalo Gallego González Centro Editorial Universidad de Manizales 2013 VENTANA INFORMÁTICA es una publicación semestral especializada de la Facultad de Ciencias e Ingeniería de la Universidad de Manizales. Está clasificada en la CATEGORÍA C, en IBN – Publindex (Colombia) e incluida en Latindex

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Comité editorial Andrés David EPIFANÍA HUERTA, MSc. Universidad Católica Los Ángeles de Chimbote - Perú Mario Andrés GIRALDO FADUL, PhD. California State University - USA Rubén Arístides GONZÁLEZ CRESPO, PhD. Universidad Internacional de La Rioja - España Gustavo Adolfo ISAZA ECHEVERRY, PhD. Universidad de Caldas - Colombia Luis RODRÍGUEZ BAENA, PhD. Universidad Pontificia de Salamanca - España

Comité científico Mauro CALLEJAS CUERVO, MSc. Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia - Colombia Luis Alejandro FLÉTSCHER BOCANEGRA, MSc. Universidad de Antioquia - Colombia Alejandro Javier HADAD, PhD. Universidad de Entre Ríos - Argentina André Atanásio MARANHÃO ALMEIDA, MSc. Instituto Federal de Alagoas - Brasil Ana Teresa ORTEGA MINAKATA, MSc. Instituto de Información Territorial del Estado de Jalisco - México Luis Eduardo PELÁEZ VALENCIA, MSc. Universidad Católica de Pereira - Colombia Silvio Ricardo TIMARÁN PEREIRA, PhD. Universidad de Nariño - Colombia

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Comité científico de arbitraje

(Integrantes que realizaron arbitraje de artículos para este número) Genaro AGUIRRE AGUILAR, PhD. Universidad Veracruzana – México Luis Marcial BERTEL PATERNINA, Esp. Universidad de Manizales - Colombia Mercedes CARIDAD SEBASTIÁN, PhD. Universidad Carlos III de Madrid - España Ricardo Enrique CHINCHILLA ARLEY, MSc. Universidad de Costa Rica - Costa Rica César Alberto COLLAZOS ORDÓÑEZ, PhD. Universidad del Cauca – Colombia Sergio Rafael CORIA OLGUÍN, PhD. Universidad de la Sierra Sur, UNSIS - México Carlos Alberto CORTÉS CARRILLO, MSc. American Business School Manizales - Colombia Cinthia DE OLEO MORETA, PhD(c) Universidad Pontificia de Salamanca - España María Luisa DELGADO JALÓN, PhD. Universidad Rey Juan Carlos - España Andrés David EPIFANÍA HUERTA, MSc. Universidad Católica Los Ángeles de Chimbote - Perú Jorge Esteban ETEROVIC, MSc. Universidad de Morón - Argentina Félix Augusto Martín FARÍAS CAMPOS, PhD. Ministerio de Educación Superior, Ciencia y Tecnología - República Dominicana Gloria Piedad GASCA HURTADO, PhD. Universidad de Medellín - Colombia María Ester GONZÁLEZ, PhD. Universidad Politécnica de Madrid - España Rubén Arístides GONZÁLEZ CRESPO, PhD. Universidad Internacional de La Rioja- España Alejandro Javier HADAD, PhD. Universidad de Entre Ríos - Argentina

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Nery Francisco HERRERA PINEDA, MSc. Universidad Católica de El Salvador - El Salvador Orlando Clemente IPARRAGUIRRE VILLANUEVA, MSc. Universidad Católica Los Ángeles de Chimbote - Perú Gustavo Adolfo ISAZA ECHEVERRY, PhD. Universidad de Caldas - Colombia Alejandro LONDOÑO VALENCIA, MSc. Universidad de Manizales - Colombia José Fernando LÓPEZ QUINTERO, MSc. Escuela Colombiana de Carreras Industriales-ECCI - Colombia María Isabel MARÍN MORALES, MSc. Universidad de San Buenaventura sede Medellín - Colombia Carlos Eduardo MARULANDA ECHEVERRY, MSc. Universidad de Caldas / Universidad Nacional de Colombia sede Manizales - Colombia Diego Samir MELO SOLARTE, MSc. Universidad de Manizales – Colombia Ana Teresa ORTEGA MINAKATA, MSc. Instituto de Información Territorial del Estado de Jalisco - México Luis RODRÍGUEZ BAENA, PhD. Universidad Pontificia de Salamanca - España Óscar SANJUÁN MARTÍNEZ, PhD. Universidad Carlos II de Madrid - España Silvana Liz SPAGNOTTO, PhD. Universidad Nacional de San Luis - Argentina Silvio Ricardo TIMARÁN PEREIRA, PhD. Universidad de Nariño - Colombia Vianca VEGA ZEPEDA, PhD. Universidad Católica del Norte - Chile Gunnar Eyal WOLF ISZAEVICH, Lic. Universidad Nacional Autónoma de México - México Ana ZAZO MORATALLA, MSc. Universidad Politécnica de Madrid - España

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En esta edición Página Editorial...........................................................................................9-11 Omar Antonio VEGA

Horus: Prototipo de herramienta tecnológica de apoyo semi-libre, para personas con discapacidad visual................13-28 [Horus: Prototype technological support tool semi-free for visually impaired people] Christian David LOAIZA GALEANO, Saulo de Jesús TORRES RENGIFO

Criterios para la evaluación de usabilidad en entornos virtuales de aprendizaje........................................29-44 [Judgment guidelines for usability evaluation in virtual learning environments] Edilma L. DÍAZ GUTIÉRREZ, Andrea C. ALARCÓN ALDANA, Mauro CALLEJAS CUERVO

Software Libre... Una alternativa de solución en la Administración Pública Municipal....................................45-61 [Free Software... An alternative solution Municipal Public Administration] Luis Fernando CETARES RUÍZ

Relación entre la carta del proyecto del PMBOK (PMI) y SQA......63-79 [The relationship between the Project Charter of PMBOK (PMI) and SQA]

Luis Eduardo PELÁEZ VALENCIA, Lorena CARDONA BENJUMEA, Alonso TORO LAZO

Estudio de la gestión del presupuesto en el ISMMM utilizando minería de datos...........................................81-93 [Study of budget management in ISMMM using data mining] Yiezenia ROSARIO FERRER, Yanelis GÉ GUILARTE

Experiencia con el sistema de información geográfica de Manizales en la Curaduría Urbana N° 1..........95-110 [Experience with Manizales GIS in First Urban Curatorship] Jorge Luis GIL CALLE, Mauricio JARAMILLO HERNANDEZ

SIG como herramienta de estudio y planificación del uso del suelo en zonas agrícolas.................................... 111-128 [Using GIS for land use planning for rural landscapes] Mario A. GIRALDO

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Mapeo tridimensional del valor b en el Volcán Nevado del Ruíz, Colombia........................................129-144 [3D mapping of b-value at Nevado del Ruiz Volcano, Colombia] John Makario LONDOÑO B., Sandra Patricia RODRÍGUEZ G.

La notación polaca como estrategia para aproximarse al pensamiento funcional y al pensamiento matemático....145-160 [Polish notation as strategy to approximate the Functional thinking and the mathematical thinking] Omar Iván TREJOS BURITICÁ, Álvaro Ignacio MORALES GONZÁLEZ

Políticas editoriales........................................................................161 Director y Comité Editorial

Índice de artículos publicados últimos 10 números...................183

Nota: Los conceptos expresados en esta publicación son responsabilidad de los autores y no comprometen el pensamiento de la Universidad ni de la Facultad de Ciencias e Ingeniería. COPYRIGHT © UNIVERSIDAD DE MANIZALES

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Editorial Omar Antonio VEGA1 Director/Editor

La edición 29, correspondiente al segundo semestre del año 2013, recoge 9 de los 22 artículos presentados en la convocatoria cerrada en agosto 20, procedentes de diversas instituciones, especialmente universidades, con un interesante número de nuevos autores. Los autores que publican en este número, están afiliados a: las Universidades Tecnológica de Pereira, Católica de Pereira, Pedagógica y Tecnológica de Colombia, Piloto de Colombia, de Manizales y del Estado de California, el Instituto Superior Minero Metalúrgico de Moa y el Servicio Geológico de Colombia. La edición recoge diversos temas, mediante artículos de investigación científica y tecnológica, de reflexión y reportes de casos, donde el primer grupo está dirigido a la informática y la apropiación social de las TIC: - El primer artículo, presenta un prototipo tecnológico, denominado Horus, un dispositivo que permite la combinación de tecnología (sistemas) y el campo de la pedagogía (usuario tutor), logrando con ello una alternativa de enseñanza enfocada al área de la educación especial, destinado a facilitar el acceso digital a personas con discapacidad visual, el cual tiene características que lo llevan a competir con las líneas Braille. - En el segundo artículo, y en la línea de la usabilidad, se da a conocer un estudio de antecedente, modelos, normas y estándares de calidad, que permitieron analizar los principales atributos de usabilidad de las aplicaciones web y enfáticamente de los entornos virtuales de aprendizaje. - El tercer espacio se destina a una iniciativa entre la academia y el sector gubernamental, dirigido a la implementación de software libre en la administración municipal, en el caso específico de Flandes, en el departamento de Tolima (Colombia), buscando disminuir los costos en tecnología sin afectar la calidad del servicio a los usuarios. - A continuación, se propone un modelo adecuado para el proceso de desarrollo y gestión de software, dirigido a que las Mipymes de la 1 Ing. Agrónomo, Esp. en Informática y Computación, MSc. en Orientación y Asesoría Educativa, MSc. en Educación. Docencia, PhD(c) en Ingeniería Informática: Sociedad de la Información y el Conocimiento. Director/editor de la revista Ventana Informática, Líder del grupo de investigación ‘Sociedad de la Información y el Conocimiento’, Profesor titular, Facultad de Ciencias e Ingeniería, Universidad de Manizales, Manizales (Colombia). Correo electrónico: oavega@ umanizales.edu.co

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industria del software eleve sus niveles de competitividad frente al mercado internacional, al incrementar la calidad, tanto del proceso como de su producto final, mediante la consideración de una carta de proyecto, adecuada y precisa, como punto de partida. - El quinto artículo, se refiere a un estudio para el control de presupuesto institucional, en este caso de una institución educativa cubana, siguiendo los pasos de la metodología CRISP-DM y la herramienta WEKA, que permitió obtener modelos de regresión lineal, de reglas de asociación y de clasificación. Luego, sigue un conjunto de tres artículos relacionados con la Geomática, a saber: - La experiencia que se ha tenido con la implementación del SIG de Manizales, en la Curaduría No. 1 de esa ciudad, que ha mejorado la oportunidad, eficiencia y transparencia de las funciones de esta dependencia frente al estudio, trámite y expedición de licencias de parcelación, construcción y división de predios. - Se describen los pasos metodológicos para el análisis histórico del uso del suelo rural, complementado con un estudio específico, donde incorporando sistema de información geográfica, SIG, y sensores remotos, se convierte en ejemplo para planear y administrar zonas agrícolas de una forma eficiente y sostenible. - Siendo el volcán Nevado del Ruiz, uno de los más activos de Colombia, además de los más monitoreados del mundo, se presenta un mapeo tridimensional del valor b para la sismicidad vulcano-tectónica presentada en el periodo 1985-2002, al ser considerada como una herramienta muy útil para delimitar zonas de acumulación magmática en zonas volcánicas. El último de los artículos expone una propuesta para aproximarse a la esencia del pensamiento funcional, base para la apropiación y aprovechamiento del paradigma funcional en programación de computadores, y la simplificación del pensamiento matemático. Como ya es costumbre, en el cierre de la revista aparecen las políticas editoriales, para facilitar la participación como autor y/o árbitro, así como el listado histórico de artículos publicados. Considerando la necesidad de ampliar la visibilidad de la revista, vale informar que se ha iniciado la colocación de las publicaciones en OJS, Open Journal Systems, por iniciativa conjunta con el Centro de Recursos de Información Digital de la Universidad de Manizales, Cridum. Para acceder a ellas, puede ingresarse a http://revistasum.umanizales.edu. 10

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co/ojs/index.php/ventanainformatica. Se espera que esta disponibilidad permita que los artículos publicados sean más fácilmente localizados y utilizados por estudiantes, docentes e investigadores. Además, en concordancia con algunas tendencias en la exigencia de la frecuencia de la publicación, se recuerda que la revista mantiene su convocatoria abierta, con cortes en febrero 20 y agosto 20, pero ahora, para las ediciones julio-diciembre y enero-junio, respectivamente. Por ello, se reitera a invitación a enviar sus artículos, ya que:

Alguien está necesitando la información que usted está dispuesto a brindar. Usted está necesitando la información que alguien está dispuesto a brindar… Ventana Informática se mantiene abierta para que la información fluya en ambas direcciones.

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Horus: Prototipo de herramienta tecnológica de apoyo semilibre, para personas con discapacidad visual*1 [Horus: Prototype technological support tool semi-free for visually impaired people] Christian David LOAIZA GALEANO2, Saulo de Jesús TORRES RENGIFO3 Recibo: 28.08.2013 – Aprobación: 05.12.2013

Resumen En un entorno generalizado dominado por los medios digitales como en el actual, no es difícil inferir los problemas de acceso a la información a los que se enfrentan las personas con discapacidad visual severa, en todo el mundo; en especial aquellos individuos de esta colectividad que viven en los países en vía de desarrollo. Si se tiene en cuenta la escasez de sensibilidad por parte de la industria y organizaciones gubernamentales para concebir herramientas de apoyo eficaces y económicas, que permitan a estos individuos acceder a las diferentes temáticas que cubre la información digital entre las que se puede mencionar: informar, educar y entretener. Asuntos que indudablemente mejorarían la calidad de vida de esta comunidad. En este escrito se da a conocer técnicas utilizadas y resultados obtenidos por los autores, después de haberse planteado el cuestionamiento: ¿Será posible a través *

Modelo para la citación de este artículo: LOAIZA GALEANO, Christian David & TORRES RENGIFO, Saulo de Jesús(2013). Horus: Prototipo de herramienta tecnológica de apoyo semi-libre, para personas con discapacidad vidual. En: Ventana Informática No. 29 (jul-dic). Manizales (Colombia): Facultad de Ciencias e Ingeniería, Universidad de Manizales. p. 13-28. ISSN: 0123-9678 1 Artículo de investigación científica y tecnológica proveniente del proyecto Implementación de un dispositivo de cómputo móvil PDA, que permite la representación de información digital al sistema de escritura y lectura Braille: proyecto Horus, ejecutado en el periodo 05/03/2011 –27/08/2012 [Trabajo de grado para obtener el título de Ingeniero de Sistemas y Computación, por parte del primer autor, con el segundo como tutor]. 2 Ingeniero de Sistemas y Computación. Correo electrónico: [email protected] 3 Ingeniero Electricista, M.Sc. en Física. PhD(c) en Ingeniería Informática. Docente universitario, Universidad Tecnológica de Pereira (Pereira, Risaralda, Colombia). Correos electrónico: saulo. [email protected]. Nº 29 - Universidad de Manizales, julio-diciembre/2013 - pp 13-28

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de software, y hardware reconfigurable desarrollar un prototipo de sistema que permita representar automáticamente la información contenida en textos e imágenes digitales almacenadas en un PC convencional a través del sistema de lectura y escritura Braille y un método que permita, a un discapacitado visual, deducir que figura se le está representando? Palabras Clave: Braille, Discapacitado Visual, FPGA, Pantalla de relieves, Representación de Imágenes, Representación de Texto.

Abstract In a generalized environment dominated by digital media and where we are now, it is difficult to infer problems of access to information faced by people with severe visual impairment throughout the world, especially those individuals in this community who live in developing countries. Taking into account the lack of sensitivity on the part of industry and government organizations to design effective tools and economic support, to enable these individuals to access the different themes covering digital information among which we can mention: inform, educate and entertain. Matters will undoubtedly improve the quality of life of this community. This paper gives results known techniques used and obtained by the authors, having raised the question: Would it be possible through software and reconfigurable hardware develop a prototype system to automatically render the information contained in texts and digital images stored on a conventional PC. Through the system of reading and writing Braille and a method to infer visual disability even that figure is representing you? Keywords: Braille, FPGA, Reliefs Screen, Images Representation, Text Representation, Visually impaired.

Introducción Actualmente, no es un secreto que los dispositivos electrónicos juegan un papel importante en el desarrollo de la humanidad, basta meditar un momento y darse cuenta que artilugios como los ordenadores y los teléfonos móviles se han vuelto imprescindibles para la colectividad en su propósito de acceso a la información. Dicho fenómeno se ha venido dando gracias a la tendencia de las personas en divulgar sus conocimientos y vivencias en formato digital, impulsados entre otros por las ventajas que trae consigo el empleo del sistema de distribución 14

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de información digital World Wide Web4, el cual brinda a sus usuarios ventajas como: permitirse poseer mínimas cantidades de tiempo y habilidades técnicas para lograr llevar a cabo la publicación de contenidos informáticos. Estos beneficios suponen un gran avance si se compara con las formas de difusión tradicionales que permitían divulgar información, como es el caso de los medios impresos. Pero dichos favores en la utilización de estas tecnologías no son equitativos para todas las personas y es así que se encuentra por ejemplo que la mayor parte de estas tecnologías, son concebidas para satisfacer las necesidades y gustos de individuos que no poseen inhabilidades físicas notables. Este despropósito de ecuanimidad, crea brechas que transgreden el derecho de la igualdad inherente en todos los seres humanos y a su vez amenaza otros tipos de prerrogativas como por ejemplo el derecho a una educación integral, según las Naciones Unidas (1948), en ocasiones transgredido por la carencia de medios para llevar a cabo su fin. En Colombia se han venido llevando a cabo proyectos educativos que intentan contribuir a la educación de las personas con limitaciones visuales como es el caso del Centro Tiflotecnológico Hernando Pradilla Cobos, ubicado en la Universidad Pedagógica Nacional (2013?), exhibido por Citytv (2011), o el aula de apoyo a la discapacidad que hace parte de la institución educativa Pablo Emilio Cardona de Pereira (s.f.), presentada por El Tiempo (2010) y DUTO (2004). Inspirados en este tipo de iniciativas de gran impacto social, recientemente investigadores de la Universidad Tecnológica de Pereira adelantaron labores concernientes al desarrollo de un prototipo de Hardware y Software que busca ofrecer a las personas con discapacidad visual, la facultad de poder acceder a la información contenida en archivos de texto .Txt e imágenes digitales .Bmp a través del sentido del tacto (Granada & Loaiza, 2012).Dicho proyecto es denominado Horus; y a través de este documento se busca exponer y colocar a juicio de la comunidad académica y sociedad en general, los planteamientos de los principales conceptos utilizados en la construcción de esta herramienta tiflotecnológica5.

4 World Wide Web (WWW) o Red informática mundial es un sistema de distribución de información basado en hipertexto o hipermedios enlazados y accesibles a través de Internet. 5 La tiflotecnología es el conjunto de metodologías y procedimientos que posibilitan la utilización de los conocimientos tecnológicos con el fin de enfocarlos al beneficio de personas invidentes o que poseen una baja visión, permitiendo con ello, a estas personas hacer uso de las nuevas tecnologías informáticas.

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1. Fundamento teórico El proyecto Horus, es un sistema tiflotecnológico y por tanto una herramienta tecnológica de apoyo6, compuesto por un componente informático inmaterial (interfaz gráfica – GUI (Software)) y un conjunto de elementos electrónicos que componen su parte física (Pantalla de Relieves (Hardware)). Actualmente necesita de la interacción de dos actores para su funcionamiento: Una persona con necesidades especiales que es la persona a la que se le exhibe la información a través de la superficie de realces. Y otra que toma el rol de tutor que es la encargada de elegir la información que se desea exponer por medio de la interfaz gráfica del sistema, la cual se encontrará alojada en un PC convencional regido bajo un sistema operativo Windows XP o superior. El sistema adopta esencialmente para la representación de la información el sistema de escritura y lectura Braille. Sin embargo, a partir de allí se empieza adicionar nociones de diferentes disciplinas de las que se pueden mencionar como más vitales para el funcionamiento del arquetipo: - Electromagnetismo, teoría perteneciente a la rama de la física que estudia los campos electromagnéticos y campos eléctricos, y las interacciones que poseen estos con la materia. Esta idea se encuentra embebida en el principio de funcionamiento de los actuadores que producen los relieves en el sistema Horus. - El píxel concepto adoptado por la rama informática para designar la unidad más pequeña que conforma una imagen digital y noción adoptada en el sistema Horus para llevar a cabo la representación de figuras digitales .Bmp partiendo del Sistema Braille. - La rama de la teoría general de las imágenes (Villafañe & Mínguez, 2006, 29), conocida como representaciones mentales, que según Otero (1999, 93), brindan a los autores del proyecto el fundamento teórico psicológico para manifestar la posibilidad de correcta interpretación, por parte de la persona con discapacidad visual que palpa las imágenes trazadas en hardware del sistema. - Arquitectura cliente servidor, modelo computacional de aplicación distribuida por medio del cual dos sistemas conectados a través de una red TCP/IP (Stevens, 1994, 16), pueden dividir labores bajo dos figuras: proveedor de recursos conocidos como servidor. Y deman6 Término utilizado para describir cualquier producto (incluyendo dispositivos, equipos, instrumentos, tecnología y software) que es usado para incrementar, mantener o mejorar las capacidades funcionales de personas con discapacidad. La denominación específica para dispositivos concernientes al campo de la discapacidad visual es tiflotecnología.

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dante de estos servicios conocidos como cliente. Este esquema de comunicación es utilizado por el sistema Horus para enviar peticiones de representación de información, desde la interfaz de usuario (GUI) alojada en el PC convencional; hacia la Pantalla de relieves. - Sistema embebido, término utilizado en el área de la electrónica para referirse a un artefacto electrónico creado para: «Cumplir una o pocas labores específicas, lo que lo diferencia de los sistemas de computación normal los cuales son diseñados para cumplir con un amplio abanico de tareas. Esta característica permite que para el tipo de dispositivo donde se implanta el sistema embebido, solo se diseñen y se implementen los módulos necesarios para cumplir con algunas labores explícitas. Por ende solo es preciso utilizar el hardware ineludible para su funcionamiento lo que hace que rebaje sustancialmente sus costos de construcción, comparado con los sistemas de propósito general. Adicionalmente esta característica permite que estos sistemas normalmente tengan un tamaño reducido lo cual facilita su portabilidad» (Granada, Loaiza & Torres, 2011, 89). El hardware del sistema Horus, hace uso de un artilugio denominado FPGA7 (XILINS, s.f), el cual permite desarrollar solo las aplicaciones necesarias que logran que dicho dispositivo interprete la información recibida desde la interfaz gráfica; dichos datos después de ser descifrados son transformados en señales eléctricas, compresibles para los actuadores del sistema los cuales son los dispositivos encargados de elaborar los realces que modificarán la superficie, donde se exhibe la información a las personas con discapacidad visual. La sinergia de todos estos conceptos a groso modo conforma el prototipo Horus. Sin embargo, a partir de este instante y a lo largo de lo que resta de este documento, se intentará brindar una exhibición concreta del uso dado en el sistema a las nociones anteriormente expuestas.

1.1 El Braille visto como un todo El Braille es el sistema de escritura y lectura propio de personas ciegas y sordo-ciegas, basado en seis celdas de puntos en relieve que se ubican 7 «En el nivel más alto, los FPGAs son chips de silicio reprogramables. Al utilizar bloques de lógica pre-construidos y recursos para ruteo programables, usted puede configurar estos chips para implementar funcionalidades personalizadas en hardware sin tener que utilizar una tablilla de prototipos o un cautín. Sólo deberá desarrollar tareas de cómputo digital en software y compilarlas en un archivo de configuración o bit stream que contenga información de cómo deben conectarse los componentes. Además, los FPGAs son completamente reconfigurables y al instante toman una nueva “personalidad” cuando usted compila una diferente configuración de circuitos» (National Instruments, 2013).

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en un patrón de ordenamiento de tres filas por dos columnas (Figura 1a) y con los cuales a través de distintas combinaciones se pueden representar hasta 64 símbolos diferentes que incluyen: el alfabeto (Figura 1b), signos de puntuación, números, símbolos matemáticos (Fernández del Campo, 2004, 24) y hasta notas musicales. Este sistema posee tres tipos célebres de transcripción conocidos como: Grado1, Grado2 y Grado3: «������������������������������������������������������ Grado1: mantiene una relación de uno a uno con las letras del alfabeto, es decir: que a cada una de las letras le corresponde un determinado signo. Grado2: Este nivel es el inicio de la estenografía8 e incluye las palabras abreviadas con un solo signo. Por ejemplo, la palabra “que” se estenografía con la “q”. Grado3: incluye todas las contracciones y las palabras abreviadas con dos o más signos. Por ejemplo, la palabra “ciego” se estenografía con la “c” y la “g”» (Grzona, 2002) Las principales ventajas en el empleo del sistema Braille, por parte de las personas que sufren una deficiencia aguda o nula de su visión, son: la relativa sencillez de uso cuando se denomina y la asequible adaptación a diferentes idiomas. Dentro de sus principales desventajas se encuentran: «El gran volumen que ocupan sus escritos (el grosor del papel que se utiliza y la mayor extensión por la multiplicidad de signos. Además los caracteres en Braille no se deben alterar de tamaño como sucede en el caso de la tinta). La dificultad presentada por los usuarios para manipular los volúmenes. El costo del papel especial. Poca disponibilidad de contenidos transcritos en este sistema» (Grzona, 2002). Por otra parte, este sistema de comunicación ha incursionado en el campo de la tiflotecnología; siendo posible en la actualidad encontrar dispositivos como las líneas Braille, dispositivos electrónicos que permite bajo una configuración lineal, representar en Braille la información expuesta desde otro dispositivo como puede ser un PC convencional. 8

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Método de escritura que permite la transcripción al ritmo del habla, para ello se suelen emplear trazos breves, abreviaturas y caracteres especiales para representar letras, palabras e incluso frases.

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Dentro de las principales ventajas de este tipo de dispositivos, se pueden mencionar la capacidad de representación de grandes cantidades de información en una única superficie; debido a que los puntos Braille pueden alternar entre las posiciones de subida y bajada dinámicamente. Sin embargo, cuenta con algunas desventajas que merecen ser mencionadas como es el caso de: - Costos económicos relativamente elevados para llevar a cabo su adquisición y - No permite representar contenidos diferentes a los textuales.

2. Metodología El prototipo Horus busca aprovechar el principio dinámico del funcionamiento de los puntos que poseen este tipo de dispositivo tiflotecnológicos. No obstante la representación de los estados de activación y desactivación de las celdas, se procesa internamente bajo una distribución matricial (Figura 1c) y no de filas; característica que posibilitó representar caracteres e imágenes digitales en una única área, y que asemeja su funcionamiento a la forma en que se exhibe la información en un monitor de computadora.

Figura 1. Alfabeto Braille y patrón de ordenamiento matricial

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Con base en la naturaleza binaria9 del sistema de escritura y lectura Braille, los autores del prototipo relacionan a cada letra de los alfabetos inglés y español, una secuencia de 1 y 0 equivalente al símbolo en Braille (representación Grado 1); con la excepción de que dicha secuencia no es procesada a través de la configuración de Braille estándar. Sino bajo la estructura: Braille extendido (Figura 1d). Dicha configuración se conforma de ocho puntos, lo cual amplía la posibilidad representación de 64 símbolos diferentes utilizando solo seis puntos, a 256 símbolos distintos con ocho puntos y bajo los mismos principios.

2.1 ¿Cómo representa el sistema Horus internamente, un carácter de texto contenido al interior de archivo digital .Txt? Toda información procesada por el sistema Horus, sin excepción debe ser introducida inicialmente en la interfaz gráfica del sistema. Dicha interfaz y todos los algoritmos de procesamiento de información y comunicación del sistema, fueron concebidos a través de lenguaje de programación de alto nivel C++10. A continuación se ilustra por medio de sencillos ejemplos, las diferentes representaciones que toma una letra del alfabeto inglés y español en: contexto natural, el sistema de escritura Braille estándar y en la secuencia binaria que asigna el sistema Horus a cada una de ellas (Tabla 1); donde se puede notar que las secuencias binarias de cada letra, posee una longitud total de ocho unidades. Y que las posiciones 4 y 8 de dichas secuencias, corresponden a las celdas extras que posee la distribución del Braille en formato extendido. Tabla 1. Representación de letras en diferentes contextos Símbolo en lenguaje natural

Símbolo representado en Braille

Símbolo representado en secuencia binaria por el sistema Horus

a

10000000

j

01001100

s

01101000

z

10100110

9 Sistema en el que los números se representan utilizando solamente las cifras cero y uno (0 y 1). las computadoras basan su funcionamiento interno en dos niveles de voltaje, por lo cual este tipo de sistema es natural para ellas (encendido = 1, apagado = 0). 10 Lenguaje formal diseñado para expresar procesos que pueden ser llevados a cabo por máquinas como las computadoras, extensión del exitoso lenguaje C y el cual soporta la mayoría de sintaxis de este último.

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2.2 ¿Cómo representa el sistema Horus internamente, una imagen digital .Bmp? Las imágenes digitales .Bmp procesadas por el sistema Horus, al igual que los archivos de texto sin excepción. Deben ser introducidas inicialmente en la interfaz gráfica del sistema. Al dar la orden de visualizar dicha información en la Pantalla de Relieves del arquetipo, el algoritmo de procesamiento de imágenes aprovecha el mismo principio de transformación de la información (unos y ceros), de su semejante cuando se procesa texto digital. Con la gran diferencia que ahora las secuencias binarias resultantes, se interpretan bajo una estructura matricial que se crea dinámicamente a partir de los pixeles procesados de cada imagen; y que se rigen bajo los principios que se manifiestan en la parte inferior de este párrafo. A diferencia de la forma en que se procedía con un carácter digital, el cual ya tenía su respectiva sucesión binaria asociada de forma previamente definida. Cada pixel negro que se encuentre en la imagen equivaldrá a un 1 y cada pixel blanco hallado en la imagen equivaldrá a un 0. Si bien en el párrafo anterior se explica cómo toma un valor binario de 1 o 0 el sistema para cada pixel de una imagen, es muy probable que el lector se esté preguntando: ¿Cómo procesa el arquetipo Horus una imagen digital .Bmp que no se encuentra a blanco y negro sino a color?. La solución a dicho cuestionamiento pasa a ser transformar toda imagen que se procese en el sistema a dicha escala de colores. Para llevar a cabo este propósito, el sistema Horus cuenta con script11 que recorre la imagen pixel a pixel comparando el color que contiene; a partir de allí genera un promedio de los colores: rojo verde y azul (modelo RGB12) que es comparado con un valor de color umbral establecido por los diseñadores del sistema. Dicho límite permite establecer un valor de 1 para todo pixel que esté por debajo de este; y un valor de 0 para todo aquel que lo supere. El cálculo del valor blanco o negro que toma cada pixel se realiza mediante las siguientes líneas de código de programación con C++: //Calculo de promedio RGB, si es mayor al umbral //blanco=0 sino negro=1 if( ( (r+g+b)/3 ) > UMBRAL ) pixel = ‘0’; else pixel = ‘1’; 11 Programa informático usualmente pequeño y simple. 12 Modelo de color por medio del cual se puede representar cualquier color a través de la mezcla de los tres colores primarios: Rojo, Verde y Azul.

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En la Figura 2b, se presenta la interpretación de una imagen .Bmp por el sistema Horus, en comparación con la imagen normal. 2.3 ¿Cómo averigua el sistema Horus los mecanismos que se deben activar o desactivar en la pantalla de relieves? Transformar los caracteres de texto e imágenes a una secuencia binaria, es solo la punta del iceberg en todo el ciclo de vida de la información procesada por el sistema Horus. Subsiguiente a ello, se debe buscar la forma de poder dar a conocer al hardware del sistema, los actuadores que debe activar o desactivar; y para ello se hace necesario transformar dicha secuencia binaria a un número entero, que le indique a la FPGA internamente, a través de una posición de memoria, qué señales debe generar para activar o desactivar un actuador. Por regla general se utiliza la fórmula (donde n es igual al número de punto que se encuentra activo (113), según la secuencia binaria resultante del proceso de representación interna de un carácter o imagen digital) para interpretar la secuencia de número binarios tanto para archivos .Txt como para imágenes .Bmp. Sin embargo, la secuencia en que se aplica la expresión varía de un tipo de archivo a otro (Figura2a). Para intentar dar mayor claridad al lector sobre la aplicación de dichas ideas dentro del sistema Horus, se pasa a otorgar dos ejemplos prácticos: - Si se deseara calcular la posición de memoria de los mecanismos que se deben activar, después de conocer la cadena binaria resultante otorgada por el sistema Horus posterior a la interpretación interna de la letra z. Dicha cadena resultante equivaldría a la secuencia binaria 10100110(Tabla 1). Aplicando la fórmula general otorgada, dicha serie de unos y ceros se transforma a un número entero igual a 101. Cantidad concebida a partir de los valores que toman las celdas 1, 3, 6 y 7; generada por la expresión (Figura 2c) y correspondiente a los puntos que son según el sistema Braille los que deben manifestar realce para representar el símbolo analizado. - Si se deseara calcular la posición de memoria de los mecanismos que se deben activar, después de conocer la cadena binaria resultante otorgada por el sistema Horus posterior a la interpretación interna de la imagen expuesta en la Figura 2b. Dicha cadena resultante equivale a la matriz binaria: 13 La cuenta de este subíndice se debe iniciar desde el número 0

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10 11 10 00 La cual al aplicarle la fórmula general otorgada, se convierte en el número entero 39. Cantidad concebida a partir de los valores que toman las celdas: 1, 2, 3 y 6; generada por la expresión (Figura 2c) y que son según los pixeles que están en negro, los actuadores que deben manifestar realce para representar la imagen analizada.

Figura 2. Patrones de fórmulas de representación de un símbolo perteneciente a archivos digitales .Txt y .Bmp, imagen digital y su respectivo patrón binario. Y simulación del cálculo de posición de memoria de los actuadores según la expresión general de cómputo otorgada.

2.4 Teoría que corrobora la posibilidad de la interpretación de las imágenes que se exhiben en el sistema Horus El método de exhibición de imágenes que emplea el sistema Horus por sí solo no debería poseer el peso suficiente para ser considerado irrefutable, en el objetivo que persigue. Si se tiene en cuenta los proble23

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mas de discapacidad a los que se ven enfrentados sus usuarios finales objetivos. Sin embargo, esta forma de manifestación de información se apoya en el concepto de representaciones mentales perteneciente a la teoría general de la imagen; la cual se intentará explicar con el fin de que el lector obtenga sus propias conclusiones a partir de ello y la información exhibida a lo largo de este texto. Según la Real Academia Española (2001), y tomando en cuenta la descripción más ajustada al contexto de este escrito, el término imagen posee el siguiente significado: «Figura, representación, semejanza y apariencia de algo». Con soporte en lo psicológico y en un esfuerzo por definir que es una imagen metal, a continuación se expone el significado que le dan los autores a este término: una imagen mental son representaciones inmateriales que se forman en la mente de los individuos, en su propósito de dar significado a percepciones provenientes de su entorno o de sí mismos… es como generar un concepto a partir de algo. Dicho lo anterior, entonces se puede manifestar que las diferentes formas que pueden llegar a tomar las imágenes mentales de una misma percepción en diferentes personas, vienen dadas por la interpretación de la información percibida por cada sujeto; mas no dependen en su totalidad por las particularidades que pudo haber llegado a tener lo que generó la concepción de esta figura imaginaria. En la actualidad se pueden encontrar investigaciones como la tesis doctoral de Correa (2008), que intentan explotar este tipo de concepto para crear representaciones táctiles que sean fácilmente interpretables por las personas con limitaciones visuales. Su propósito general es encontrar un canon que permita crear figuras en relieve para que las personas con discapacidad visual, conciban figuras mentales lo más fielmente posible a lo que se le intenta exponer de forma física. El proyecto Horus más allá de intentar buscar ese canon de representación, intento explorar la manera de crear un sistema que permitiera generar una representación táctil de una imagen digital y, a partir de ello, intentar que la persona con limitación visual interprete la información que se le expone, de una forma notablemente significativa.

3. Resultados y discusión 3.1 Descripción de resultados A partir de las técnicas implementadas en el sistema Horus, actualmente es posible presentar a la comunidad en general un prototipo funcional que realiza la conversión automática de caracteres contenidos en ar24

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chivos. Txt a símbolos Braille, e imágenes .Bmp de dimensiones 2x3 y 24 bits de profundidad a una serie de patrones de fácil interpretación para el usuario final (persona con necesidades visuales especiales), todo ello bajo una única superficie. Lo anterior genera un panorama interesante y prometedor en el área de la tiflotecnología, si se tiene en cuenta que dicho artilugio se convierte al instante en un medio de transmisión de información textual o gráfica, que no requiere para la colectividad mundial con problemas visuales y el resto de la sociedad tener que habituarse a los sistemas de comunicación específicos utilizado por su contraparte, para respectivamente poder interpretar y manifestar esos tipos de contenidos. La arquitectura cliente servidor y el ciclo de procesamiento de la información a través del sistema Horus, la apariencia actual de su interfaz gráfica y de la Pantalla de Relieves, se presentan en la Figura 3.

3.2 Discusión de resultados El resultado de construir la parte física del arquetipo Horus cimentado en un sistema embebido que fue concebido a partir de hardware reconfigurable. Presenta un gran marco de eficiencia dado que disminuye el factor costo/beneficio, respecto a los dispositivos de similar aplicación (líneas Braille) disponible en el mercado con precio elevado para una persona promedio. Así mismo, el empleo de dicha técnica de fabricación permite la escalabilidad futura del sistema de seguirse desarrollando. Por ejemplo, al diseñarle un controlador que permita conectar un teclado especial a la Pantalla de Relieves; con el fin de que la persona con discapacidad no solo pueda recibir información sino también que la pueda transmitir. Realizar representaciones de imágenes en relieve, así sean de pequeñas dimensiones, en el hardware Horus cimenta las bases para llevar a cabo desarrollos más significativos concerniente a esta misma temática. Por ejemplo, no solo representar una imagen estática en relieves en este periférico, sino representar los contenidos que se visualizan en un monitor convencional de computadora. Promover el sistema Horus bajo un licenciamiento dual (semilibre), genera una mayor probabilidad de que este proyecto se perfile como de gran impacto social para las colectividades ciegas y sordo-ciegas del mundo, puesto que al no depender solamente de las ideas aportadas por sus diseñadores preliminares para su evolución, cualquier persona o entidad sin ánimo de lucro puede estar trabajando en él, para mejorar la calidad de vida de estas poblaciones, a las cuales generalmente se les vulnera sus derechos. 25

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Figura 3. Aspectos relevantes del sistema Horus

4. Conclusiones •

Por medio de este proyecto se aportan conocimientos sistémicos de la Ingeniería de Sistemas interactuando en diversas áreas como: los sistemas embebidos, la ingeniería de software, la arquitectura cliente servidor, etc. Todo esto buscando brindar acceso a la información digital, a personas que poseen discapacidades visuales severas.

•

Se exploró y relacionaron con éxito conocimientos de diferentes disciplinas, los cuales tuvieron como objetivo crear una nueva alternativa de aplicaciones de contenidos comprensibles para las personas con discapacidad visual, como es el caso de las imágenes mentales, concepto estudiado por la psicología, mecanismos de relieves pertenecientes al campo de la electrónica y aplicaciones informáticas pertenecientes al campo de ingeniería en sistemas.

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•

Se creó un dispositivo que permite la combinación de tecnología (sistemas) y el campo de la pedagogía (usuario tutor), logrando con ello una alternativa de enseñanza enfocada al área de la educación especial. Se desarrolló un sistema que le brinda flexibilidad a los usuarios tutores de crear sus propias lecciones, con lo cual se aporta a la autonomía que pueden llegar a requerir cada uno de estos individuos para desarrollar su proceso de enseñanza.

•

Se cimentaron las bases que a futuro pueden permitir la concepción de un sistema tiflotecnológico eficaz, eficiente y accesible económicamente por las personas invidentes y sordas ciegas que hacen parte de la población de países en vía de desarrollo, puesto que en la actualidad el prototipo se exhibe como un desarrollo bajo un licenciamiento semilibre.

•

Se otorgaron los fundamentos para generar otras investigaciones a partir de la actual, como es el caso de: elaborar aplicaciones de software para que corran bajo el sistema Horus, modificar los actuadores del sistema o crear nuevos a la medida, con el fin de dotar al sistema de nuevas funcionalidades.

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Estudio de la gestión del presupuesto en el ISMMM utilizando minería de datos*1 [Study of budget management in ISMMM using data mining] Yiezenia ROSARIO FERRER2, Yanelis GÉ GUILARTE3 Recibo: 28.07.2013 – Aprobación: 02.12.2013

Resumen La elaboración del presupuesto permite a las empresas, los gobiernos e instituciones establecer prioridades y evaluar la consecución de sus objetivos. Su confección se basa en las instituciones de educación superior en sus procesos sustantivos. En los últimos años ha existido un gran crecimiento en las capacidades de generar y almacenar datos, de ahí que el volumen y la variedad de información hayan ido en aumento. Esto ha traído como consecuencia la incapacidad para analizar y transformar la información en conocimiento útil con las herramientas disponibles. En la presente investigación se realiza el descubrimiento de conocimiento oculto en los datos del presupuesto almacenados desde el 2004, registrados en documentos en formato Excel, por medio del uso de las técnicas de minería de datos: regresión lineal, asociación y clasificación; en la obtención de modelos para lograr mejoras en el proceso de elaboración del presupuesto en el ISMMM. El proceso de obtención de conocimiento fue realizado utilizando la metodología CRISP-DM y a la herramienta de análisis de datos WEKA. Palabras clave: CRISP-DM, gestión de presupuesto, minería de datos, WEKA. *

Modelo para la citación de este artículo: ROSARIO FERRER, Yiezenia & GÉ GUILARTE, Yanelis (2013). Estudio de la gestión del presupuesto en el ISMMM utilizando minería de datos. En: Ventana Informática No. 29 (juldic). Manizales (Colombia): Facultad de Ciencias e Ingeniería, Universidad de Manizales. p. 81-93. ISSN: 0123-9678 1 Reporte de caso proveniente del proyecto Herramientas informáticas de apoyo a la gestión presupuestaria en el ISMMM, ejecutado en el periodo 09.2011-12.2012, e inscrito en el grupo de investigación Inteligencia Artificial Aplicada de la Facultad Geología y Minería. Departamento Informática y Matemáticas del Instituto Superior Minero Metalúrgico de Moa (ISMMM). 2 Licenciada en Ciencia de la Computación, Doctora en Informática. Profesor Auxiliar, Instituto Superior Minero Metalúrgico de Moa (Moa, Cuba). Correo electrónico: [email protected] 3 Ingeniera Informática. Instructor, Instituto Superior Minero Metalúrgico de Moa (Moa, Cuba). Correo electrónico: [email protected] Nº 29 - Universidad de Manizales, julio-diciembre/2013 - pp 81-93

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Abstract The budget planning allows to enterprises, governments and institutions to states the priorities and to assess how its objectives are carried out. In higher education institutions, the budget planning is based on its main processes. In the last years it had existed an accelerated growing of the capacities to generate and store data, so the volume and variety of information also grown. That’s why the disabilities to analyze and transform this information in useful knowledge with the available tools. This research aims to discover hidden knowledge from budget data stored in Excel files in the years from 2004 to 2011 using the data mining techniques: linear regression, association and classification, to improve the budget forecasting process at ISMMM. The knowledge discovering was made using the CRISP-DM methodology and the data analysis tool WEKA. Keywords: Budget management, CRISP-DM, data mining, WEKA.

Introducción El cálculo anticipado de los ingresos y gastos de una actividad económica durante un período se denomina presupuesto, es un plan dirigido a cumplir una meta prevista, expresada en valores y términos financieros. De ahí que elaborar el presupuesto permite a las empresas, los gobiernos e instituciones establecer prioridades y evaluar la consecución de sus objetivos. Sweeny & Rachlin (1984, 2), definen que el presupuesto es la presentación ordenada de los resultados previstos de un plan, un proyecto o estrategia. Para Burbano (2005, 11) son una expresión cuantitativa formal de los objetivos que se propone alcanzar la administración de la empresa en un período, con la adopción de las estrategias necesarias para lograrlos. De manera general, el presupuesto es un plan integrador expresado en términos financieros relativo a las operaciones y recursos que forman parte de una empresa para un período determinado, con el fin de lograr los objetivos fijados, según considera Nelson (2006, 49). Es función del presupuesto ser una guía de acción, lo que permite comparar lo real con lo planificado, optimizar el empleo económico de los recursos, así como trabajar en forma anticipada previniendo los hechos, aseguran Burbano & Ortiz (1995, 16). En consecuencia los presupuestos son importantes porque ayudan a minimizar el riesgo en las operaciones de la organización. La Dirección de Economía del Instituto Superior Minero Metalúrgico de Moa, ISMMM, tiene entre sus tareas la elaboración del anteproyecto del 82

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presupuesto, la aprobación y el control de la ejecución del presupuesto de la entidad. El anteproyecto del presupuesto está sustentado por una fundamentación teórica que explica las variaciones del presupuesto por los distintos programas. Su confección se basa en las proyecciones previstas para el año, teniendo como base el nivel de actividad y los objetivos propuestos. Para ello se consideran los procesos sustantivos: formación de pregrado y posgrado, ciencia e innovación tecnológica y extensión universitaria; y las actividades de apoyo, tales como administración, alimentación, mantenimiento y reparaciones, relaciones internacionales, entre otras. Este proceso genera gran volumen de información, lo cual en las condiciones actuales puede considerarse como un activo principal de la organización. Sin embargo, esta información no es utilizada como referente en la elaboración del presupuesto, pues los especialistas encargados de esta tarea se basan fundamentalmente en su intuición y en el análisis de los porcentajes de ejecución de las partidas del presupuesto en el año anterior para realizar sus propuestas de anteproyecto. Por tal razón, deben orientarse los recursos tecnológicos de manera que ayuden a tomar decisiones estratégicas y oportunas ante la ausencia de un modelo que facilite la toma de decisiones respecto al presupuesto asignado a las distintas partidas y elementos del presupuesto, así como cuál debe ser la asignación de presupuesto a las distintas áreas, facultades y departamentos del instituto. El conocimiento del comportamiento histórico de las partidas y elementos del presupuesto podría ser de suma importancia en la elaboración y desagregación del presupuesto para los años futuros. La minería de datos como proceso de descubrir patrones útiles ha sido utilizada en la solución de problemas relacionados con el mundo de las finanzas. Este proceso iterativo cuyo progreso está definido por el descubrimiento, de acuerdo con Kirkos, Spathis & Manolopoulos (2007, 996), ha sido utilizado en la predicción de mercados, en la predicción de quiebra, en la detección de fraudes, entre otros. Considerando la amplia aplicabilidad de la minería de datos en las finanzas, ha sido valorada su utilización para el desarrollo de esta investigación, por su capacidad para la generación de modelos tanto descriptivos como predictivos. Es importante mencionar, que los modelos descriptivos permiten comprender los datos e identificar patrones, relaciones y dependencias entre ellos; en cambio, los modelos predictivos permiten estimar valores futuros o no conocidos de determinada variable. Desde el punto de vista de la gestión empresarial, los modelos obtenidos con esta técnica pueden contribuir a la toma de decisiones tácticas y estratégicas en una organización. 83

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Por ello, esta investigación tiene como objetivo extraer conocimiento con la utilización de técnicas de minería de datos que permita describir la relación entre las partidas y elementos del presupuesto con el fin de apoyar la toma de decisiones en la elaboración del mismo en el ISMMM. Durante el desarrollo de esta investigación fueron utilizadas las reglas de asociación para describir las relaciones entre los distintos elementos y partidas del presupuesto, los árboles de decisión para identificar cómo influyen en la ejecución anual del presupuesto el estado de ejecución de los distintos elementos y partidas. Finalmente, con el uso de la regresión lineal se obtuvo una función que estima el valor de la partida Total de gastos, lo que permitió establecer su correspondencia con otras partidas del presupuesto.

1. Antecedentes El descubrimiento de conocimiento en las bases de datos es el proceso no trivial de identificación de patrones válidos, nuevos, potencialmente útiles y, finalmente, comprensibles en los datos, de acuerdo con Fayyad, Piatetsky-Shapiro & Smyth (1996, 40). En el centro de este proceso está la aplicación de métodos específicos de minería de datos para la extracción y descubrimiento de patrones, según Agrawal & Psaila (1995, 3), en una estructura comprensible para los humanos (Figura 1).

Figura 1. Pasos del proceso de descubrimiento de conocimiento en bases de datos (Fayyad, Piatetsky-Shapiro & Smyth, 1996, 41)

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Existen varias metodologías y métodos para la realización de los proyectos de minería de datos, entre las principales metodologías utilizadas por los analistas están SEMMA (Sample, Explore, Modify, Model, Assess), propuesta por SAS Institute (1998), y CRISP-DM (Cross-Industry Standard Process for Data Mining) (Chapman et al., 2000, 6), que se encuentran actualmente entre los estándares metodológicos más difundidos para desarrollar un proceso de descubrimiento de conocimientos en bases de datos. Estas metodologías estructuran el proyecto de minería de datos en fases interrelacionadas entre sí, convirtiendo el proceso en iterativo e interactivo. Asimismo, existe un número amplio de herramientas de apoyo al análisis de datos durante un proceso de descubrimiento de conocimientos en bases de datos. Generalmente, estas herramientas disponen de sus propios entornos gráficos y suelen permitir al usuario hacer múltiples tareas, pero siempre limitados a las especificaciones de cada aplicación. Son muchas las herramientas que sobresalen por su popularidad entre los desarrolladores de proyectos de minería de datos, entre las que se pueden mencionar RapidMiner (Mierswa et al, 2006), SPSS Clementine (SPSS Inc., 2008), Excel (Microsoft, 2007), WEKA (Hall el at., 2009), entre otros.

1.1 CRISP-DM Fue propuesta inicialmente por un consorcio de empresas encabezadas por SPSS (Statistical Product and Service Solutions). En estos momentos constituye una de las metodologías más difundidas y utilizadas en proyectos de minería de datos (KDnuggets, 2007), pues propone un proceso estandarizado, no propietario y disponible libremente que permite adaptar la minería de datos y que esta sea incluida en la gestión empresarial o la investigación, como afirma Larose (2005, 5). Esta metodología tiene seis fases fundamentales como guía durante el proceso de descubrimiento de conocimiento en bases de datos (Chapman et al., 2000): - Comprensión del negocio: Se determinan los objetivos del negocio, se evalúa la situación y se elabora el plan del proyecto. - Comprensión de los datos: Se recopilan los datos iniciales, se describen, se exploran y se verifica la calidad de los mismos. - Preparación de los datos: Se seleccionan los datos, se limpian, construyen, integran y estructuran para ser minados. - Modelado: Se seleccionan las técnicas de modelado, se genera el diseño del experimento y se construyen y evalúan los modelos. - Evaluación: Se valoran los resultados, se revisa el proceso y se determinan las próximas acciones. 85

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- Despliegue: Se traza la estrategia de empleo de los resultados, y se planifica el mantenimiento del proceso, además, se documentan las experiencias. La metodología propone un orden para sus fases (Figura 2), aunque permite retrocesos entre varias de ellas, pues frecuentemente a lo largo del desarrollo de un proyecto, es necesario volver atrás en numerosas ocasiones, para reanalizar los resultados obtenidos. Figura 2. Metodología CRISP-DM (Chapman et al., 2000, 10)

1.2 WEKA (Waikato Environment for Knowledge Analysis)

Figura 3 Interfaz inicial del WEKA versión 3.4.15

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El sistema, desarrollado en la Universidad de Waikato (Nueva Zelanda), es un software de libre distribución que implementa una colección de algoritmos de aprendizaje automático para tareas de minería de datos (Figura 3). Este sistema, señalan Witten & Frank (2000, 366), está escrito en Java, un lenguaje de programación orientado a objetos disponible para la mayoría de las plataformas computacionales. Además, establecen Witten & Frank (2000, 365), que existen diferentes niveles en los cuales WEKA puede ser utilizado. Ante todo, provee implementaciones de los algoritmos de aprendizaje y una amplia variedad de herramientas de transformación y preprocesado de datos.

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2. Metodología En la investigación se realizó el análisis de los datos de la gestión del presupuesto en el ISMMM utilizando técnicas de minería de datos. Para ello, inicialmente se efectuó un estudio comparativo entre las metodologías CRISP-DM (Chapman et al., 2000) y SEMMA (SAS, 1998) que considera, entre otros, los siguientes aspectos: estructuración del proceso, relación con la gestión empresarial y dependencia de las herramientas para el desarrollo de la minería de datos. Aunque ambas metodologías están estructuradas en fases interrelacionadas, se decidió el empleo de la metodología CRISP-DM (Chapman et al., 2000) para guiar el proceso, pues la misma permite estructurar un proyecto de descubrimiento de conocimientos en bases de datos en fases interrelacionadas entre sí como un proceso iterativo e interactivo, que toma en cuenta los aspectos empresariales, tales como los objetivos del negocio. Además, no depende del uso de una herramienta específica y permite el contacto con los expertos en el área de conocimiento en la que se trabaja, los cuales brindan la información y el conocimiento necesario para la comprensión de los datos, la validación de los resultados obtenidos y la explotación de los modelos resultantes. De igual manera, fue seleccionada la herramienta WEKA (Hall et al., 2009) para el procesamiento de los datos considerando que es de libre distribución, de código abierto y que puede ser utilizada con cualquier metodología de descubrimiento de conocimientos en bases de datos. El proceso de extracción de conocimiento relativo a la gestión del presupuesto, se realizó teniendo en cuenta las fases que propone la metodología CRISP-DM.

2.1 Comprensión del negocio El estudio realizado tuvo dos fines fundamentales: (1) determinar las relaciones que se establecen entre las partidas del presupuesto Total de gastos, Gastos de personal, Gastos de bienes y servicios, Otras transferencias corrientes y Gastos de capital y el ajuste al presupuesto planificado, y (2) determinar cómo influye el comportamiento de los epígrafes y partidas en la ejecución del presupuesto; con el fin de obtener un mayor conocimiento y dominio del comportamiento del presupuesto asignado, lo cual permitirá a la administración, si lo considera necesario, replantearse objetivos y metas. Como criterios de éxito del cumplimiento de los objetivos fueron definidos los siguientes: la obtención de modelos que brinden una comprensión del comportamiento de las partidas, el aumento de los elementos que apoyan la toma de decisiones de los directivos, el informe sobre los problemas 87

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encontrados en los datos, así como las recomendaciones para un mejor proceso de elaboración y control de la ejecución del presupuesto. Todo ello permitió establecer los objetivos de la minería de datos: realizar una descripción inicial de los datos con el fin de lograr una mejor comprensión de los mismos y determinar los más significativos; obtener modelos que describan el comportamiento de las partidas del presupuesto, probar los modelos obtenidos. Como colofón de esta fase fue elaborado el plan de proyecto, que incluyó la realización de entrevistas con los expertos, la revisión de la documentación relativa al presupuesto disponible en la Dirección de Economía, el estudio exploratorio de los datos, la extracción de patrones y la consulta de los resultados con los especialistas.

2.2 Comprensión de los datos La información necesaria para el estudio fue recopilada de una única fuente, en la cual se registran los datos relacionados con el presupuesto. Los datos recopilados, contenidos en hojas de cálculo Excel, reflejan los valores asignados a las partidas y elementos del presupuesto y contiene datos históricos desde 2004 hasta el 2011. Asimismo, se obtuvo un resumen por partida en el que se refleja si el valor monetario asignado a la partida fue ejecutado en su totalidad (T), su ejecución estuvo sobregirada (SG), o fue incumplida (I), tomando como referencia lo que fue planificado. De cada una de las partidas se obtuvo su valor máximo, valor mínimo, valor medio y la deviación estándar en el periodo estudiado.

2.3 Preparación de los datos La preparación de datos está relacionada con las actividades necesarias para conformar el conjunto de datos final, en este estudio fueron eliminadas las partidas a las que no fue asignado presupuesto en el periodo 2004-2011, como es el caso de medicinas y materiales afines, donaciones corrientes, entre otras.

2.4 Modelado Las técnicas de modelación seleccionadas estuvieron enfocadas a dar respuesta a los objetivos definidos, estas fueron: Regresión, tarea predictiva de gran importancia, cuya meta es encontrar el valor numérico de la variable objetivo para objetos desconocidos (Hernández, Ramírez & Ferri, 2004, 26). Se propone la utilización del algoritmo de regresión lineal (Montgomery, Peek & Vining, 2007, 12), con el fin de obtener una función que permita predecir los valores de las partidas Total de gastos, Gastos de personal, Gastos de bienes y servicios, Otras transferencias corrientes y Gastos de capital. 88

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Asociación, tarea descriptiva cuyo objetivo es identificar las relaciones no explícitas entre atributos nominales, se emplea frecuentemente para reconocer como la ocurrencia de un suceso o acción puede inducir o generar la aparición de otros (Hernández, Ramírez & Ferri, 2004, 26). Se utiliza el algoritmo Apriori (Agrawal, Imilienski & Swami, 1993, 209), con el fin de obtener reglas que describan las relaciones entre los distintos elementos y partidas del presupuesto, así como la relación de estos y su estado de ejecución. Clasificación, considerada una de las tareas predictivas más importantes dentro de la minería de datos, tiene como objetivo organizar los datos en distintas clases a partir de crear un modelo basado en su distribución, de esta forma, puede ser clasificada con precisión nueva información (Hernández Ramírez & Ferri, 2004). Se propone la utilización del algoritmo J48, implementación que ofrece WEKA del algoritmo de obtención de árboles de decisión C4.5 (Quinlan, 1993, 17), con el fin de obtener cómo influyen en la ejecución anual del presupuesto el estado de ejecución de los distintos elementos y partidas, y de esta manera elaborar un sistema de reglas de ayuda a la toma de decisiones que permita realizar ajustes en la planificación en caso de ser necesario.

3. Resultados obtenidos Se realizaron 33 experimentos, 11 por cada modelo a obtener. Para entrenar y probar los modelos se emplearon conjuntos distintos a fin de no sobrestimar su precisión, en este sentido se utilizó la validación cruzada de 10-pliegues (10-folds cross validation). En la figura 4 se muestran ejemplos de los resultados obtenidos en los experimentos realizados. De la extracción de patrones utilizando la asociación, se obtuvo que en el periodo analizado se manifestaron regularidades como: • Siempre que la partida Gastos de capital fue incumplida la partida Gastos de bienes y servicios fue ejecutada en su totalidad. • Siempre que la partida Gastos de personal estuvo sobregirada la partida Gastos de bienes y servicios fue ejecutada en su totalidad. • Siempre que la ejecución del presupuesto fue incumplida, la partida Gastos de personal fue incumplida. • Siempre que la partida Gastos de bienes y servicios fue ejecutada en su totalidad, la partida Gastos de personal estuvo sobregirada en su ejecución y la partida Gastos de capital incumplida, se cumple con la ejecución del presupuesto. 89

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Figura 4. Algunos resultados obtenidos

La tarea de clasificación realizada, con el uso del algoritmo J48, permitió la obtención del árbol de decisión que se muestra en la figura 5.

Figura 5. Árbol de decisión obtenido con el algoritmo J48.

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Del árbol de decisión se obtienen reglas tales como: Si la ejecución de la partida Gastos de personal está sobregirada y la partida Gastos de capital se incumple entonces la ejecución del presupuesto se cumplirá en su totalidad. Esto permite recomendar a los especialistas de la Dirección de Economía: analizar las causas de la ejecución sobregirada de la partida Gastos de personal, y valorar realizar ajustes en la planificación incrementando el presupuesto asignado a Gastos de personal y reduciendo la asignación a la partida Gastos de capital. Finalmente con la utilización de la regresión fueron obtenidos modelos como los siguientes: 1 2 3 Donde TG representa el total de gastos, TGC el total de gastos corrientes, GBS los gastos de bienes y servicios, GP los gastos de personal, OTC otras transferencias corrientes y GC los gastos de capital. Tras el análisis de los modelos de regresión lineal obtenidos, fue seleccionado como más relevante el segundo modelo, pues permite predecir el total de gastos a partir de los valores estimados de gastos de bienes y servicios, gastos de personal, otras transferencias corrientes y gastos de capital, que dependen de la matrícula de pregrado y posgrado, la cantidad de profesores contratados a tiempo completo y a tiempo parcial, los materiales necesarios para la enseñanza, el financiamiento a la investigación, entre otros; lo que permite establecer el equilibrio que existe entre estas partidas. Los modelos construidos tienen un coeficiente de correlación que sobrepasa el 0,7 y en el 87% de los modelos está por encima de 0,8. Los modelos obtenidos fueron utilizados en la planeación y análisis del presupuesto del año 2012 a la par del método usado tradicionalmente para corroborar su efectividad. Luego de la evaluación de los modelos y su presentación a los especialistas de la Dirección de Economía, fue elaborado un informe en el que se incluyen las recomendaciones de cómo pueden ser utilizados los patrones obtenidos. La integración de los modelos obtenidos, la función de predicción del total de gastos en la fase de elaboración y las reglas de asociación y el árbol de decisión en la etapa de control de la ejecución, que incluye ajustes a la planificación de ser necesarios; desde el punto de vista analítico, sirve de apoyo a la toma de decisiones en la planificación y control de la ejecución del presupuesto, por lo que puede ser una he91

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rramienta útil para los decisores y directivos del ISMMM en el proceso de gestión del presupuesto.

4. Conclusiones El control presupuestario, es un proceso que permite evaluar la actuación y el rendimiento o resultado obtenido en cada entidad. El desarrollo de esta investigación siguiendo los pasos de la metodología CRISP-DM y la herramienta WEKA versión 3.4.15, permitió obtener modelos de regresión lineal, de reglas de asociación y de clasificación sobre la gestión de los presupuestos en el ISMMM durante el periodo 2004-2011. El 80% de los modelos obtenidos en los experimentos realizados cumple con el criterio de tener un coeficiente de correlación superior a 0,8. El estudio de los elementos y partidas que conforman el presupuesto permitió comprender el comportamiento de los mismos. La investigación realizada aportó nuevos conocimientos que mediante la integración de los modelos obtenidos con la utilización de la minería de datos, constituirá una herramienta útil para de apoyo a los directivos de la institución en la toma de decisiones relativas a la gestión del presupuesto en el ISMMM y en la estimación del presupuesto para años posteriores.

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Experiencia con el sistema de información geográfica de Manizales en la Curaduría Urbana No. 1*1 [Experience with Manizales GIS in First Urban Curatorship] Jorge Luis GIL CALLE2, Mauricio JARAMILLO HERNANDEZ3 Recibo: 20.08.2013 – Aprobación: 03.12.2013

Resumen El artículo pretende describir los procesos relacionados con el estudio, trámite y expedición de licencias urbanísticas de parcelación, urbanización, construcción, subdivisión de predios y otras actuaciones asociadas, en la curaduría urbana No. 1 de Manizales, antes y después de la implementación del sistema de información geográfica del municipio. Lo anterior, con fundamento en la experiencia, realizando labores correspondientes a la revisión técnica, jurídica, urbanística y arquitectónica de proyectos sometidos a consideración por parte de interesados en adelantar proyectos de dicha índole. Se destacan principalmente las ventajas que trajo la implementación de este SIG, las cuales se ven reflejadas en la prestación oportuna y adecuada de los servicios, de conformidad a las normas vigentes. Palabras claves: Sistema de Información Geográfica, Plan de Ordenamiento Territorial, Curaduría urbana

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Modelo para la citación de este artículo: GIL CALLE, Jorge Luis & JARAMILLO HERNÁNDEZ, Mauricio (2013). Experiencia del sistema de información geográfica del municipio de Manizales en la curaduría urbana No. 1. En: Ventana Informática No. 29 (jul-dic). Manizales (Colombia): Facultad de Ciencias e Ingeniería, Universidad de Manizales. p. 95-110. ISSN: 0123-9678 1 Artículo de reflexión presentado para optar al título de Especialista en Sistemas de información Geográfica, en la Facultad de Ciencias e Ingeniería de la Universidad de Manizales (Manizales, Colombia). 2 Arquitecto. Coordinador del área técnica y revisor de diseños urbanísticos y arquitectónicos, Primera Curaduría Urbana de Manizales (Manizales, Caldas, Colombia). Correos electrónicos: [email protected], [email protected] 3 Arquitecto. EPA Ingenieros Civiles SAS (Medellín, Antioquia, Colombia). Correo electrónico: [email protected] Nº 29 - Universidad de Manizales, julio-diciembre/2013 - pp 95-110

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Abstract This article aims to describe the processes involved in the study, processing and forwarding of subdivision planning permission, development, construction, land subdivision and associated performances in urban curatorship Manizales No. 1, before and after implementation of geographic information system of the municipality. This, based on experience relevant to performing technical, legal, planning and architectural review of projects submitted for consideration by interested in advancing projects of this nature work. Mainly highlights the advantages brought by the implementation of this SIG, which are reflected in the timely and adequate provision of services in accordance with current standards. Keywords: GIS, Land Use Plan, Urban Curatorship.

Introducción Los curadores urbanos fueron creados para agilizar los procedimientos de solicitud y expedición de licencias urbanísticas y descongestionar las oficinas de planeación, con una zona específica o la totalidad del territorio municipal para ejercer su función. En virtud de sus funciones (estudio, trámite y expedición de licencias urbanísticas de parcelación, urbanización, construcción, subdivisión de predios y otras actuaciones asociadas), el principal de los requisitos para ser curador urbano es el de ser profesional en arquitectura o ingeniería, o poseer un posgrado en urbanismo o planificación urbana o regional. En el caso de la ciudad de Manizales, capital del departamento colombiano de Caldas, cuenta con dos curadurías: Curaduría Urbana No. 1 y Curaduría Urbana No. 2. Para el caso del presente artículo, se describe la experiencia de la implementación del sistema de información geográfica del municipio de Manizales en la primera de ellas, y hace una comparación con la manera de realizar los diversos procesos antes de dicho avance tecnológico. Para facilitar la comprensión de la temática, se presenta una información introductoria sobre las curadurías urbanas y el plan de ordenamiento territorial, POT.

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1. Curadurías urbanas y Plan de Ordenamiento Territorial 1.1 Las curadurías urbanas en Colombia Bajo el principio constitucional del estado colombiano de descentralización administrativa por colaboración, las curadurías urbanas fueron creadas en 1995 para municipios y distritos con población superior a 100.000 habitantes por medio del Decreto Ley Extraordinario Nº 21504, como respuesta a la situación de inmanejable tramitología y corrupción en el otorgamiento de las licencias de urbanización y construcción,las cuales hacían inoperantes las entidades estatales encargadas de la planeación urbana5. La creación de las curadurías tenía además como objetivo descongestionar dichas entidades y mejorar la planeación urbana local. El gobierno nacional expidió el Decreto 1469 de 2010, donde se recogieron y armonizaron en un solo cuerpo normativo las disposiciones relativas al licenciamiento urbanístico, al reconocimiento de edificaciones y a la función pública que desempeñan los curadores urbanos, definiéndolo como «un particular encargado de estudiar, tramitar y expedir licencias de parcelación, urbanización, construcción y subdivisión de predios, a petición del interesado en adelantar proyectos de esta índole», además establece que «ejerce una función pública para la verificación del cumplimiento de las normas urbanísticas y de edificación vigentes, a través del otorgamiento de licencias de parcelación, urbanización, subdivisión y de construcción» (Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial de Colombia, 2010). Las normas urbanísticas y de edificación a las cuales se hace referencia son las contenidas en los Planes de Ordenamiento territorial, POT, en los instrumentos que lo desarrollan o complementan, en los Planes Especiales de Manejo y Protección (PEMP), en las leyes y demás disposiciones que expide el Gobierno Nacional.

1.2 El Plan de ordenamiento territorial de Manizales El Plan de Ordenamiento Territorial es la norma municipal que define cómo hacer uso de su suelo, indicando dónde se encuentran las áreas protegidas, residenciales, comerciales, etc., y cuáles son las condiciones 4 «Por el cual se suprimen y reforman regulaciones, procedimientos o trámites innecesarios en la Administración Pública» (Ministerio de Justicia y del Derecho de Colombia, 1995) 5 «La planeación se concibe como una práctica de la sociedad que tiene como función proporcionarle un norte, un punto hacia dónde mirar. Es una práctica que permite armonizar las acciones del Gobierno con las necesidades que demanda la sociedad. La planeación también se puede ver como un instrumento de organización colectiva, de previsión ante los acontecimientos inciertos del futuro» (Vallejo Zamudio & Fuentes López, 2007, 64).

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para ubicar vivienda, actividades productivas, culturales y de esparcimiento. Acatando las directrices de la Ley 388 de 1997 y tras un largo proceso de participación ciudadana, Manizales adoptó el primer POT, mediante el Acuerdo Municipal N° 508 de 2001 (Concejo de Manizales, 2001), modificado y adicionado posteriormente por los Acuerdos 573 de 2003 (Concejo de Manizales, 2003) y 663 de 2007 (Concejo de Manizales, 2007); los cuales deben ser aplicados por los dos curadores urbanos de Manizales, en el estudio, trámite y expedición de licencias urbanísticas y otras actuaciones asociadas. Junto con estos acuerdos municipales fueron adoptados diversos anexos, correspondientes a documentos técnicos de tipo textual y gráfico, tales como fichas normativas de construcción, de usos del suelo, de bienes declarados de interés cultural (nacional, departamental y municipal) y los planos de las temáticas urbanas del diagnóstico y de la formulación que contienen los sistemas estructurantes, principales directrices del ordenamiento territorial del municipio6. En el POT de Manizales se define la cartografía temática o cartografía para propósitos especiales correspondiente a las distintas mallas ordenadoras del territorio, correspondientes a las propuestas de manejo ambiental, construcción de vías, de espacio público, destinación de zonas para vivienda, ubicación de equipamientos y dotación de servicios públicos, entre otras. Se disponen en diferentes planos donde se determinan la ubicación y dimensionamiento de obras puntuales necesarias para configurar, completar o consolidar los sistemas estructurantes del POT.

2. El sistema de información geográfica de Manizales 2.1 Cartografía base e información complementaria Atendiendo las necesidades de las diferentes secretarías del municipio y de las curadurías urbanas, la Alcaldía de Manizales teniendo como base la información7 suministrada por el Instituto Geográfico Agustín Codazzi, IGAC, desarrolló el SIG de Manizales, en aras de facilitar las representaciones espaciales de la cartografía temática adoptada para el POT mediante los Acuerdos Municipales N° 508 de 2001, 573 de 2003 y 663 de 2007. 6 Cada plano se encuentra en formato .pdf, resaltando de cada uno de ellos, su poca calidad gráfica y limitación temática, es decir no existe un plano que reúna todas las temáticas del plan de ordenamiento. 7 Coberturas cartográficas que obedecen a curvas de nivel, vías, edificaciones drenajes sencillos de origen Chocó y Bogotá, información catastral y jurídica

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Según IGAC (2010), el sistema de coordenadas del SIG de Manizales corresponde a coordenadas planas cartesianas con proyección Transversa de Mercator, referidas al Datum Magna-Sirgas elipsoide GRS 1980, con origen en el vértice Manizales al cual se le asignaron las coordenadas correspondientes8.

2.2 Aplicación El 13 de marzo de 2008 se ejecutó, en la curaduría urbana No. 1 de Manizales, la instalación del aplicativo ArcReader por parte de funcionarios del Sistema de Información Geográfica, oficina adscrita a la Secretaría de Planeación Municipal de la Alcaldía de Manizales y que tiene por objetivo administrar la información georreferenciada como apoyo a los procesos de planificación de la ciudad. Se optó por el ArcReader9 como plataforma para el acceso al SIG del municipio, por ser un software que no permite distorsión de la información y tiene compatibilidad con la plataforma ArcInfo, en la cual se soporta la cartografía temática que forma parte integral del POT de Manizales. Su uso en la curaduría urbana le permite a la administración municipal realizar una actualización simple de la información, en el mismo lenguaje de los datos creados y/o modificados en ArcInfo, sin pérdida de calidad en los mapas temáticos y además evita a cualquiera de las dos entidades migrar a un software diferente. El aplicativo ArcReader, posee un entorno muy similar al ArcGIS, como se observa en la Figura 2, donde se pueden observar la relación de las temáticas incorporadas para la consulta en el suelo del municipio.

3. La experiencia del SIG rural de Manizales en la curaduría urbana Es de anotar que en el ámbito nacional se ha evidenciado dificultades similares y han sido escasas las implementaciones de SIG en las curadurías urbanas, con excepciones como el de la curaduría 3 de Bogotá, donde se implantó el SIG-Curaduría, que permite consultar las normas del Acuerdo 6 de 1990 -POT de Bogotá.

8 «Latitud 5º 4’5.354” Norte, Longitud 75º 30’ 39.941” Oeste, Falso Norte 1052391.130 m, Falso Este 1173727.040 m, Plano de proyección 2150 msnm» (IGAC, 2010, 1). 9 El ArcReader, es un software gratuito que no requiere de ningún costo de licenciamiento y se puede descargar del portal web de su fabricante ESRI (s.f.); presenta capacidades como: Zoom in/out – panorámica - vistas anteriores - marcadores espaciales –buscar, identificar y medir objetos - activación y desactivación de capas temáticas - exportar archivos en formato de imagen .bmp.

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Figura 2. Entorno del sistema de información geográfica

3.1 Primer sistema de información de la curaduría urbana de Manizales Teniendo en cuenta que la curaduría urbana no es un ente gubernamental sino la oficina de un privado que ejerce una función pública, autónomo en el ejercicio de sus funciones y responsable disciplinaria, fiscal, civil y penalmente por los daños que puedan causarse en el ejercicio de tal labor; la curaduría urbana No. 1 de Manizales para su funcionamiento, desarrolló un sistema de información10 para llevar a cabo sus operaciones diarias de trámites de licencias urbanísticas, otras actuaciones asociadas, liquidación de expensas, facturación y generación de reportes a otras entidades, entre otras, con las características que se recopilan en la Tabla 1. Si bien este sistema de información posee virtudes como la de integrar, almacenar, editar, analizar y compartir la información y ha sido de gran utilidad para desempeñar la función pública delegada por el estado; presenta la falencia de no tener la capacidad de ubicar o espacializar geográficamente el conjunto de datos manipulados, es decir es un sistema de información no geográfico. La espacialización de los datos en la 10 «Un sistema de información es tomado como un conjunto de funciones o componentes interrelacionados que forman un todo, es decir, obtiene, procesa, almacena y distribuye información para apoyar la toma de decisiones y el control en una organización. Igualmente apoya la coordinación, análisis de problemas, visualización de aspectos complejos, entre otros» (Marín et al., 2006, 156).

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curaduría de Manizales se realizaba de manera precaria y desarticulada, pues se consultaba y registraba la actuación urbanística realizada por la curaduría en un predio, de forma manual sobre cartas catastrales de formato físico. El registro correspondía únicamente al número de la licencia otorgada o en otros casos, actuaciones asociadas a la expedición de licencias, tales como: conceptos de norma urbanística, de uso del suelo, aprobación de planos de reglamento de propiedad horizontal, autorizaciones para movimientos de tierra, entre otras. Tabla 1. Características del sistema de información Nombre Lenguaje de desarrollo (Base de datos) Ambiente Funcionalidad General Seguridad

Codificación de Parámetros

Movimientos

Reportes

Temática • Es un software propio desarrollado en la herramienta RAD de cuarta generación Visual FoxPro, utilizando su motor nativo para la gestión de los datos • Sistema Multiusuario • Base de datos contenida en el servidor • Acceso desde cualquier computador conectado a la red • Control de acceso por usuarios y claves • Definición de perfiles para acceso controlado a las diferentes opciones de la aplicación • Registro de transacciones realizadas por los usuarios dentro del sistema de información • Tipos de trámites • Barrios, subdivisiones de barrios y estratos • Fichas catastrales con restricciones • Tipo de construcción, categorías de áreas y tarifas de la curaduría • Tipos de documentos a generar • Profesionales responsables • Radicación de solicitudes • Estudio y generación automática de documentos: (Resoluciones, actas de observaciones, constancias de radicación, conceptos, correspondencia, etc.) • Liquidación de expensas y generación de facturas • Datos de radicaciones y facturación • Hoja de control y estadísticas de trámites • Resumen de áreas licenciadas y cantidad de actuaciones

Como consecuencia del anterior proceso, se omitía el conjunto de datos de un predio registrados en el estudio, trámite y expedición de las licencias o certificaciones, y de forma explícita la ubicación geográfica del mismo expresada en coordenadas; además se excluían los elementos resultantes de proyectos urbanísticos licenciados, tales como: áreas útiles, afectaciones, cesiones públicas para parques, equipamientos y vías locales. Se concluye entonces que el proceso realizado de esta manera era ineficiente, inseguro, hacía que los procesos se duplicaran y conllevaba una desactualización catastral constante, contraproducente para el 101

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ordenamiento y la dinámica urbana del territorio, como lo consideran Pinzón & Fonti (2007, 34): «La actualización de la formación catastral -tal como su nombre lo indica- está referida a renovar o confirmar los datos derivados del proceso de formación, mediante revisión física, jurídica y económica de los elementos del catastro. Se registrarán todas las modificaciones que se detecten como consecuencia de cambios físicos, variaciones en el uso del suelo o de su productividad, elementos externos influyentes (vías, obras públicas, etc.) o condiciones del mercado inmobiliario». En vista de lo anterior, se hacía necesario implementar un sistema de información geográfica, SIG, en la curaduría urbana, con el fin de mejorar la aplicación de las normas urbanísticas y los aspectos técnicos del plan de ordenamiento territorial a través del análisis de la información cartográfica y catastral, optimizando con menor esfuerzo y mayor consistencia, el proceso de estudio, trámite y expedición de licencias urbanísticas y otras actuaciones asociadas.

3.2 SIG Manizales en la Curaduría No. 1 A continuación se hace una descripción de algunos de los procesos de la curaduría urbana No. 1, en los cuales se hace uso del SIG. 3.2.1 Proceso de radicación. Constituye el primer acercamiento del predio objeto de solicitud de licencia urbanística con el SIG, aquí se confirma que el predio exista, su ficha catastral y matricula inmobiliaria, nombre y cédula del propietario, se confronta la dirección con la consignada en la factura del impuesto predial, se determinan sus vecinos colindantes, si es del caso; se define el barrio, vereda y/o corregimiento, el estrato socioeconómico y cuando se requiera se observa si posee frente hacia vía pública. 3.2.2 Subdivisiones en suelo rural o suelo de expansión urbana. En el SIG se encuentra la división política rural de Manizales pudiendo identificar la vereda y el corregimiento donde se encuentra un predio específico en correspondencia al plano BR-96-1-Plano División Política Rural, lo cual se aplica para las subdivisiones de predios ubicados en suelo rural. La subdivisión rural se define en el numeral 1 del artículo 6 del Decreto Nacional N° 1469 de 2010 como «la autorización previa para dividir materialmente uno o varios predios ubicados en suelo rural o de expansión urbana de conformidad con el Plan de Ordenamiento Territorial y la normatividad agraria y ambiental aplicables a estas clases de suelo, garantizando la accesibilidad a cada uno de los predios resultantes» (Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial de Colombia, 2010). 102

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En aplicación de lo anterior, con la información que el usuario aporta, ficha catastral o matrícula inmobiliaria, se realiza en el SIG la búsqueda de estos atributos según las condiciones y criterios seleccionados, verificando que el predio que se pretende dividir se espacialice en el territorio y se encuentre en suelo rural o en suelo de expansión urbana11, dando aplicación a los incisos 2 y 3 del numeral 1 del artículo 6 del Decreto Nacional N° 1469 de 2010. Una vez confirmada la clasificación del suelo-rural o de expansión-se verifica el área en metros cuadrados según la base del IGAC y su localización de acuerdo con la división política del municipio, vereda y especialmente el corregimiento, remitiéndose de inmediato al Componente Rural del POT, con el fin de establecer si la subdivisión se enmarca dentro de las excepciones12 previstas para subdividir por debajo de la unidad agrícola familiar –UAF- como se muestra en la Tabla 2, según lo dispuesto en la Ley 160 de 1994, comúnmente llamada Ley de Reforma Agraria (Congreso de la República de Colombia, 1994). Tabla 2. Áreas mínimas para subdivisión en suelo rural por debajo de la UAF e índices de Ocupación y alturas máximas en suelo rural (Concejo de Manizales, 2007,47)

20.000 m2 10.000 m2 10.000 m2 10.000 m2

Índice de Ocupación Máximo 1.5 % 1.5 % 1.5 % 1.5 %

Altura Máxima (Vivienda y otros usos excepto industria) en pisos 2 + altillo + sótano 2 + altillo + sótano 2 + altillo + sótano 2 + altillo + sótano

10.000 m2

1.5 %

2 + altillo + sótano

10.000 m2 30.000 m2

1.5 % 1.5 %

2 + altillo + sótano 2 + altillo + sótano

Corregimiento

Lote Mínimo

Colombia Cristalina El Remanso Panorama Corredor Agro turístico El Manantial Rio Blanco

Una vez se determina el área mínima a subdividir se le informa al usuario si la solicitud es viable o no, en caso de ser viable se informan 11 «Mientras no se adopte el respectivo plan parcial, los predios urbanizables no urbanizados en suelo de expansión urbana no podrán subdividirse por debajo de la extensión mínima de la unidad agrícola familiar –UAF-, salvo los casos previstos en el artículo 45 de la Ley 160 de 1994. En ningún caso se puede autorizar la subdivisión de predios rurales en contra de lo dispuesto en la Ley 160 de 1994 o las normas que la reglamenten, adicionen, modifiquen o sustituyan» (Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial de Colombia, 2010) 12 «Las excepciones a la subdivisión de predios rurales por debajo de la extensión mínima de la UAF previstas en la Ley 160 de 1994, serán autorizadas en la respectiva licencia de subdivisión por los curadores urbanos o la autoridad municipal o distrital competente para el estudio, trámite y expedición de las licencias urbanísticas, y los predios resultantes sólo podrán destinarse a los usos permitidos en el plan de ordenamiento o los instrumentos que lo desarrollen o complementen» (Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial de Colombia, 2010).

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los documentos que debe aportar para radicar la solicitud de licencia de subdivisión rural. Además, se hace necesario reconocer que la búsqueda de las normas urbanísticas aplicables a un predio ubicado en suelo rural, se hizo más eficiente debido a que las normas de uso del suelo, alturas e índice de ocupación se establecieron en el POT por corregimientos, como se indicó en la Tabla 2. 3.2.3 Normas urbanísticas en suelo de expansión y suelo suburbano. Algo similar a lo expuesto anteriormente, ocurre para predios clasificados dentro del suelo de expansión urbana, suburbano o centro poblado según el plano BUR-67-Plano Clasificación del Suelo Municipal, puesto que las condiciones para subdividir, parcelar y/o urbanizar en esta clase de suelos, son totalmente distintas a las normas establecidas para el suelo rural por lo siguiente: En suelo de expansión urbana, la licencia de urbanización para desarrollo del mismo����������������������������������������������������� sólo podrá expedirse cuando se haya adoptado e������ l respectivo plan parcial aprobado por la Secretaría de planeación municipal. Cuando se encuentra en suelo suburbano y se pretende desarrollar como parcelación, el lote mínimo para esta debe ser de 10.000 m2, mientras que si se pretende desarrollar de manera individual el lote mínimo debe ser de 2500 m2. Para el caso del suelo suburbano y los centros poblados de Manizales, estos se conforman por polígonos, los cuales son fácilmente identificables en el SIG, para así remitirse de manera clara y ágil a las fichas normativas de usos del suelo y de construcción del POT. 3.2.4 Clasificación del sistema vial. El SIG trajo como novedad, la identificación de cada una de las vías públicas rurales plasmadas en los planos adoptados por el POT, BUR-67-1 Plano Clasificación del Suelo Municipal, BR-96-1 Plano División Política Rural, BR-86-1 Plano Suelo de Protección Rural, BR-92-1 Plano Aptitud para el Desarrollo en Suelo Rural y BR-87-1 Plano Usos Principales en Suelo Rural, debido a que se encuentran clasificadas por capas y a su vez por tramos, los atributos de cada tramo de vía revelan la categoría vial13 a la que corresponde, la entidad que la administra (INVIAS, departamento de Caldas o municipio de Manizales), la longitud en metros, los puntos de inicio y final, entre otros. La precisión de la información vial del SIG, influye en una correcta aplicación de los anchos mínimos de franjas o retiros obligatorios de que 13 «Las vías que conforman el Sistema Nacional de Carreteras o Red Vial Nacional se denominan arteriales o de primer orden, intermunicipales o de segundo orden y veredales o de tercer orden»(Congreso de la República, 2008)

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trata la Ley 1228 de 200814, y el Decreto Nacional N° 2976 de 201015, como se sintetiza en la Tabla 3; pues la ley determina que dichos retiros, constituyen zonas de reserva o de exclusión para carreteras y, por lo tanto, se prohíbe levantar cualquier tipo de construcción o mejora en las mencionadas zonas. Como consecuencia de lo anterior, los actos administrativos de contenido individual por medio de los cuales se otorgan las licencias urbanísticas, brindan seguridad jurídica a los titulares de licencias urbanísticas, a los profesionales responsables del diseño urbanístico o arquitectónico y especialmente al curador urbano pues la Ley 1228 de 2008 establece que estos «no podrán en adelante conceder licencias o permisos de construcción de alguna naturaleza en las fajas a que se refiere la presente ley. Quienes contravengan la prohibición aquí establecida incurrirán en causal de mala conducta sancionada con la destitución del cargo» (Congreso de la República, 2008). Tabla 3. Fajas de retiro obligatorio en vías nacionales. (Congreso de la República, 2008) Categoría de las carreteras Primer orden Segundo orden Tercer orden Vías de doble calzada de cualquier categoría Ampliación, cambio de categoría y/o construcción de vías en pasos urbanos. Pasos urbanos existentes donde no se pretenda realizar ampliación.

Dimensión mínima de la faja de retiro 60 metros 45 metros 30 metros 20 metros

Punto de referencia para determinar la faja de retiro obligatorio Se toma la mitad de esta faja a cada lado del eje de la vía existente. Se toma a partir del eje de cada calzada exterior. Se toma a lado y lado de la vía, de tal forma que se permita dar secuencia y uniformidad a la infraestructura vial.

No debe ser inferior al ancho de la vía existente más 5 m adicionales. Las fajas de retiro obligatorio deben ser definidas por la autoridad municipal, (Secretaría de planeación municipal), las cuales deberán cumplir con las normas aplicables para el tipo de proyecto así como ajustarse al POT, garantizando la normal operación de la vía.

De igual manera, la correcta aplicación en la curaduría urbana, de los anchos mínimos de franjas o retiros obligatorios de las carreteras que conforman la red vial nacional, contribuye para determinar los lineamientos proyectuales del espacio público y el paisajismo vial. 14 «Por la cual se determinan las fajas mínimas de retiro obligatorio o áreas de exclusión, para las carreteras del sistema vial nacional, se crea el Sistema Integral Nacional de Información de Carreteras y se dictan otras disposiciones» (Congreso de la República, 2008) 15 Donde los pasos urbanos «se entenderán única y exclusivamente como el tramo o sector vial urbano, de la Red Vial a cargo de la Nación administrada por el Instituto Nacional de Vías Invías, el Instituto Nacional de Concesiones, INCO, o los entes territoriales, que se encuentran al interior o atraviesan la zona urbana de los diferentes Municipios» (Ministerio de Transporte de Colombia, 2010)

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«En los corredores viales los bordes adquieren una importante función paisajística en la relación entre el usuario y el paisaje que recorre. Se trata de sistemas simultáneos de movilidad peatonal y de ciclo rutas o ciclo paseos, áreas de descanso, miradores, aparcamientos, paradas de taxis y autobuses, estaciones de servicio y adicionalmente, sistemas funcionales de amoblamiento y de confort ambiental como papeleras, bancas, puntos de venta, fuentes bebederos, vegetación herbácea, arbustiva, arbórea de tipo ornamental, aromática, protectora, etc.» (Arcila, 2013, 79). 3.2.5 Áreas de interés ambiental. Otra novedad del SIG que benefició la verificación del cumplimiento de las normas urbanísticas, radica en la identificación precisa e independiente de tres temáticas del POT, correspondientes al riesgo alto por deslizamiento, riesgo volcánico alto y pendientes entre el 75% y 100%; toda vez que los planos oficiales de formato .pdf identificados con nomenclatura BR-86-1 Plano Suelo de Protección Rural y BR-92-1 Plano Aptitud para el Desarrollo en Suelo Rural, muestran bajo una misma convención las tres temáticas referidas. Al implementarse el SIG en la curaduría urbana, se pudieron identificar y observar de manera independiente los atributos de dichas temáticas permitiendo, además, a través de la búsqueda en la base catastral, establecer si un predio se clasifica total o parcialmente en estas categorías del suelo de protección, con el fin de dar aplicación correspondiente de los tratamientos asignados en el POT. Con la implementación del SIG y bajo estos mismos parámetros, se identificaron el resto de temáticas de áreas de interés ambiental del municipio, que corresponden a la franja de retiro de 30 m. de la Cárcava del Tablazo, los retiros establecidos para el relleno sanitario actual, las plantas de tratamiento, las zonas para la provisión de infraestructura de servicios públicos, guaduales y humedales. 3.2.6 Retiros de protección de corrientes naturales de agua y nacimientos. El SIG implementado en la curaduría urbana permite la identificación de los atributos asignados a las temáticas correspondientes a corrientes naturales y nacimientos de agua, los cuales determinan retiros de 30 metros a cada lado de los cauces y 100 metros de radio para los nacimientos, evidenciados en el plano oficial del POT BR-86-1 Plano Suelo de Protección Rural. Una vez que se identifica la existencia de dichas temáticas en un predio, es deber del curador urbano requerir a los solicitantes de licencias urbanísticas para que tramiten ante la Corporación Autó106

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noma Regional de Caldas, Corpocaldas, la demarcación de las fajas forestales protectoras de corrientes naturales y/o de nacimientos de agua, de acuerdo a la metodología adoptada mediante Resolución 053 de 201116. Producto de lo anterior, y con la ubicación geográfica correspondiente, los planos de localización general deben indicar las fajas forestales de protección aprobadas por Corpocaldas; con lo cual el curador urbano puede certificar que los proyectos sometidos a consideración para la obtención de licencias urbanísticas, cumplen con dichos retiros ambientales. 3.2.7 Suelo apto o de posible intervención urbanística. Una ventaja que trajo el SIG para la curaduría urbana, es la identificación a partir de la base catastral, de las temáticas del POT denominadas suelos de posible intervención o suelos sin restricción aparente, plasmadas en el plano BR-92-1 Plano Aptitud para el Desarrollo en Suelo Rural, pues los proyectos de construcción sometidos a la verificación de las normas de edificación vigentes (alturas máximas, índice de ocupación, usos del suelo, habitabilidad de espacios,etc.), deben localizarse estrictamente sobre esta clasificación del suelo. 3.2.8 Información complementaria. Adicionalmente, el SIG implementado en la curaduría urbana tiene como novedad el acceso a otro tipo de información, que si bien no hace parte integral del POT, es de gran importancia para el registro y archivo de la dinámica urbana y edificatoria del municipio: Apertura de establecimientos de uso público realizada en Access con datos suministrados por la Cámara de Comercio, se referencian con la base catastral del IGAC y contiene el tipo actividad registrada, el uso del suelo conforme al POT, el propietario del establecimiento, el capital financiero, la tradición del establecimiento, etc. Ajustes temáticos o cartográficos por imprecisiones o desactualizaciones en los planos del POT, desde el año 2004 hasta el año 2013, se referencian con puntos y cada uno de estos posee los atributos correspondientes al número de la resolución de ajuste expedida por la secretaría de planeación municipal y el objeto de la misma. 16 «Siempre que se pretenda urbanizar un predio en el que existan corrientes de agua el interesado antes de solicitar la licencia de urbanismo, deberá poner a consideración de Corpocaldas la demarcación de la faja de protección correspondiente: para tal fin, se adelantará el procedimiento a continuación: (…) Una vez realizadas las correcciones, Corpocaldas certificará que la propuesta de demarcación está acorde con las normas sobre la materia, imprimiendo un sello en el plano. Una copia del plano sellado se entregará al interesado, con destino a la autoridad competente para tramitar la correspondiente licencia de urbanismo y la otra copia se archivará en el archivo de la corporación» (Corpocaldas, 2011, 10).

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Estratificación rural predio a predio, conforme a los datos suministrados por los funcionarios de estratificación de la secretaría de planeación municipal, realizados bajo los parámetros de la legislación vigente. Actuaciones de las curadurías urbanas, correspondientes a las licencias urbanísticas otorgadas en un predio determinado, contiene el número de metros cuadrados licenciados (urbanizados o construidos), la modalidad según el Decreto 1469 de 2010, el titular, el uso del suelo según el POT, el titular, la curaduría que la expidió y el número del consecutivo de la licencia, entre otros. 3.2.9 Retroalimentación con la Secretaría de planeación. Para efectos de alimentar mensualmente la temática de actuaciones urbanísticas otorgadas por las curadurías urbanas del SIG de Manizales, el sistema de información no geográfico de la curaduría urbana No. 1 de Manizales, genera todos los reportes solicitados por la administración municipal para los fines pertinentes relacionados con la planeación del territorio. Corolario de lo anterior, se puede comparar el crecimiento de la población en un período dado con el área licenciada y a futuro con un área teórica máxima construible, obteniendo el posible déficit de servicios públicos, parques, vías y espacios públicos.

4. Conclusiones • La implementación del SIG de Manizales, le permitió a la curaduría urbana No. 1 de Manizales, ser más eficiente, transparente y oportuna en la prestación del servicio delegado, apoyando la función pública del urbanismo y sirviendo de articulador entre los usuarios y la administración municipal en la resolución de inquietudes en el campo de las normas urbanísticas. • El primer acercamiento con el predio o predios objeto de solicitudes de licencias urbanísticas u otras actuaciones asociadas, se da en la curaduría urbana con el SIG; pues con este, se constata la localización de los predios, se realiza la consulta de vecinos colindantes, se verifican direcciones, comunas, barrios, veredas, corregimientos, fichas catastrales, matrículas inmobiliarias, estratificación y además se puede consultar la normativa urbanística y ambiental aplicable. • Las tareas encomendadas a los curadores urbanos, antes de la implementación de los SIG, no eran tan eficientes en términos de tiempo y tenían grandes márgenes de error, toda vez que la búsqueda y la confrontación de los proyectos sometidos a consideración 108

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para la obtención de licencias urbanísticas, con los anexos del POT, especialmente los planos temáticos, eran muy imprecisas. • Los informes de las actuaciones urbanísticas expedidas por el curador urbano que se envían al área del sistema de información geográfica del municipio, permiten interacción y coordinación con la administración municipal, pues con dicha información y de acuerdo a sus competencias, compara el crecimiento de población en un período y estima el posible déficit de servicios públicos, parques, vías y espacios públicos.

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SIG como herramienta de estudio y planificación del uso del suelo en zonas agrícolas*1 [Using GIS for land use planning for rural landscapes] Mario A. GIRALDO2 Recibo: 18.08.2013 – Aprobación: 16.12.2013

Resumen Este artículo presenta los pasos metodológicos para el análisis histórico del uso del suelo usando sistemas geográficos de información, SIG, y sensores remotos, SR. Así mismo, muestra la aplicación de estas técnicas a un estudio de caso para la producción de herramientas digitales que puedan servir para planear y administrar zonas agrícolas de una forma eficiente y sostenible. En el estudio se describe como fotos aéreas de 1973 a 2001, y una imagen de satélite, fueron usadas para generar mapas básicos, mapas de cambio de uso del suelo, así como de unidades administrativas agrícolas. En este estudio se muestra como los mapas y tablas además de otros análisis generados con los sistemas SIG-SR se convierten en una importante estructura analítica para la toma de decisiones en el sector rural. Palabras clave: Uso del suelo, planificación rural, SIG, sostenibilidad

Abstract This paper discusses the use of geographic information systems, GIS, supported by remote sensing, RS, data as an important tool in the day to day decision making process on agriculture areas. *

Modelo para la citación de este artículo: GIRALDO, Mario A. (2013). SIG como herramienta de estudio y planificación del uso del suelo en zonas agrícolas. En: Ventana Informática No. 29 (jul-dic). Manizales (Colombia): Facultad de Ciencias e Ingeniería, Universidad de Manizales. p. 111-128. ISSN: 0123-9678 1 Artículo de investigación científica y tecnológica proveniente del proyecto del mismo nombre inscrito en el grupo de investigación en efectos del cambio del uso del suelo en el ciclo del agua, en CSUN, Northridge, California. Traducido al español por Betulio Salazar G. 2 Ingeniero Agrónomo, MSc. PhD. Profesor Asistente, Departamento de Geografía, California State University Northridge (CSUN), Northridge (California, USA). Correo electrónico: mario. [email protected] Nº 29 - Universidad de Manizales, julio-diciembre/2013 - pp 111-128

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The study is used to demonstrate how historical aerial photographs and a satellite image from 1973 to 2001 were used to produce land use, and land use change maps as well as maps of agriculture units for the study area that are later used for planning purposes of agriculture activities. The paper summarizes the methodological steps followed in the GIS analysis and the way that GIS-RS systems can be used in rural areas to plan and to manage day to day activities in agriculture areas under the philosophy of sustainable agriculture. Keywords: Sustainable agriculture, GIS, rural planning

Introducción En Colombia, como país tropical, la planeación del uso del suelo es un proceso complejo debido a la gran heterogeneidad y diversidad ecosistémica del territorio, a la falta de una política central y coordinada del estudio del territorio y a la fragmentación de funciones de manejo del territorio entre una variedad de entidades públicas no coordinadas. El inventario de tierras, a pesar de tener unos orígenes históricos en la colonia, ha sido relevante solo en los últimos 50 años, debido a su función catastral. Las tierras de la nación han sido consideradas baldíos sobre los cuales poca información existe y por lo tanto han sido marginadas del proceso de planeación. En los 400 años de historia reciente, el uso del suelo en Colombia ha seguido un patrón, fragmentado y caótico que obedece más a una reacción de entes gubernamentales a la presión e iniciativa particular de colonos y empresarios que a las funciones de una agencia central o de unas políticas nacionales de planeación. Por otro lado, tragedias de gran magnitud (inundaciones, destrucción de zonas de cultivo, remociones en masa, daños permanentes a la infraestructura), están vinculados al mal uso del suelo particularmente en zonas rurales y agropecuarias, implicando elevados costos humanos y económicos se han convertido en un llamado de atención sobre la necesidad de modernizar los planes de ordenamiento territorial y a la incorporación de tecnologías informáticas de captura, sistematización, documentación y análisis de información en la toma de decisiones correspondientes al uso del suelo. El uso de la tierra es el hilo que enlaza algunos de los temas vitales que enfrentan las comunidades rurales en la actualidad. Asuntos como el crecimiento económico, los desastres naturales, la protección de los recursos naturales y la calidad de vida se afectan directamente cuando se lleva a cabo un proceso de planeación deficiente, señalan Naveh et 112

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al. (2002, 120). Aquellos funcionarios encargados de tomar las decisiones en el ámbito local, de acuerdo con Caldiz et al. (2001, 312), son los primeros beneficiarios de planes de ordenamiento territorial. En este contexto, para Castro & Ruerd (1998, 65) y Bill, Nash & Grenzdörffer (2012, 465), el proceso de planeación del uso del suelo con métodos tradicionales debe ser revisado, debido a que ha sido insuficiente para manejar la gran diversidad de actividades involucradas en los procesos agrarios y especialmente a que deben ser ejecutadas bajo los principios del desarrollo sostenible. En las zonas agrícolas y comunidades rurales existe gran variedad de actividades (asentamientos humanos y áreas habitacionales de subsistencia agrícola, plantaciones comerciales, áreas de ecoturismo, áreas de conservación, zonas de protección de aguas, plantaciones de bosque comercial, granjas pecuarias y ganaderas, monocultivos de alto rendimiento, minifundios, redes fluviales y de carreteras y vegetación ribereña), que dificulta el proceso de planeación, unido a la complejidad creciente de los sistemas agrícolas, al mayor tamaño de las áreas explotadas, y a la necesidad de hacer un manejo eficiente de los asentamientos humanos y recursos naturales de conservación presentes en ellos. El ejemplo en la figura 1, muestra diversos sistemas productivos dentro de una explotación agrícola típica.

1. Fundamento teórico 1.1 Planeación rural a través de uso del SIG y de SR En el proceso de planear el uso del suelo es necesario rediseñar procesos de planeación multi-objetivo que incluyan las diferentes actividades desarrolladas en las zonas rurales. En este contexto, las tecnologías geoespaciales se convierten en una herramienta ideal en la obtención de los elementos científicos y críticos necesarios para apoyar los procesos de planeación y diseñar el uso de la tierra de las comunidades agrarias, según coinciden Arnold et al. (2000, 1251), Martínez & Calera (2001, 1177) y Runquist, Zhang & Taylor (2001, 202). La versatilidad y la interactividad de un SIG proporciona una visión general del sistema agroecológico y de sus elementos constitutivos, así como muestra su valía al integrar todas las variables de los procesos agrícolas, ofreciendo una infraestructura jerárquica que puede llevarse hasta el nivel de subparcelas productivas, haciendo más eficiente sus posibilidades administración y manejo, como lo señalan Skop & Schou (1999, 427) y Williamson & Goes (2001, 167).

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Figura 1. Diversidad agroecológica en una zona rural andina colombiana (Giraldo, 2012, 399)

De esta manera, indican Aspinall (2002, 1102) y Brooner (2002, 200), las tecnologías SIG y de SR soportan los procesos de toma de decisiones a partir de la interpretación correcta de la asociación local entre agricultura y recursos naturales, proporcionando elementos científicos para el direccionamiento de estrategias requeridas para el desarrollo sostenible, complementando el conocimiento empírico y las decisiones administrativas basadas en la tradición oral, como se puede observar en la figura 2, que muestra un mapa usado en los procesos cotidianos de administración. El uso de las técnicas SIG y de SR para apoyar los procesos de planeación en áreas rurales ha sido bien documentada, expresan Brooner (2002, 200) y Lan (2012, 43). Por ejemplo, Bugg, Spencer & Lee (2000) muestran, cómo a través de la revisión de los desarrollos registrados en la recolección de datos, construcción de databases y manejo de datos, es posible desarrollar objetivos múltiples utilizando la colección compleja de datos. También Li & Yeh (2001) ofrecen un ejemplo de cómo los campos agrícolas pueden ser sometidos a una zonificación estratégica en áreas expuestas a una rápida pérdida de suelo agrícola usando un SIG, mientras Schipper et al. (2000), presentan un análisis de modelamiento automático. 114

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Figura 2. Mapa hecho a mano sobre campos agrícolas

El SIG no limita su aplicación a los procesos de planificación, y se pueden hacer aplicaciones múltiples del sistema después de que logre un estado de madurez, cuando todos los subsistemas contribuyan a alimentar el sistema, como lo afirman Bourgoin et al. (2012, 271). Por ejemplo: - la integración con sistemas automáticos, permite el desarrollo de prácticas de agricultura de precisión, - la predicción de los costos ambientales asociados a prácticas agrícolas puede realizarse a través de la integración con bases de datos contables (Skop & Schou, 1999, 428), - aumentar el potencial de rendimiento final a partir del proceso de zonificación agro-ecológica, como lo plantean Caldiz et al. (2001, 312). Todas estas aplicaciones de procesos agrícolas conforman un sistema compacto e integrado donde el riesgo natural involucrado es evaluado usando información científica, aplicando técnicas de simulación ecológica en escenarios hipotéticos, los cuales permiten hacer cálculos racionales acerca de los gastos potenciales.

1.2 Sensores remotos El uso de las imágenes digitales de sensores remotos obtenidas usando satélites y de Mapa Temático, TM, para el análisis de ecosistemas naturales o agrícolas se basa en el análisis de los diferentes patrones de reflectancia de la luz que cambian de acuerdo con los 115

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diferentes tipos de vegetación, suelo y cuerpos de agua. En el caso del estudio de vegetación, la interacción de la luz con pigmentos verdes produce diferentes patrones de reflectancia3, que son un indicador de las diferentes respuestas fisiológicas de las plantas a los factores ambientales. La variedad de información espectral es complementada a su vez con una variedad de resoluciones espaciales que permiten detectar elementos en tierra de diferente tamaño. En el caso de la resolución espacial, el satélite Landsat 7 ETM+ (Enhanced Thematic Mapper plus) Bandas 1-5 tiene una resolución espacial de 30x30 m con banda infrarroja térmica con 60 x60 m de resolución y está también equipado con una banda de resolución pancromática 15x15 m, lo que incrementa sus posibilidades de detección, señala Jensen (2000, 194). Las imágenes Landsat tienen la habilidad, sin precedentes, de observar grandes áreas geográficas, dentro de una imagen, por lo que le permite complementar y ser complementado con otras fuentes de información, como las fotos aéreas4 y las expediciones en tierra, aumentando las posibilidades que ofrecen los sistemas de datos de forma individual.

1.3 Procesamiento de imágenes Las ventajas de utilizar imágenes de satélites terrestres, en combinación con fotografías aéreas, para comprender la composición diferencial de la vegetación en grandes áreas naturales y de agricultura han sido señaladas en varios estudios, como: Brondizio et al. (1996), Ma, Hart & Redmond. (2001), Pereira, Congalton & Zrin. (2002), Read, Denslow & Guzmán (2001), Wear & Bolstad (1998), Parra & Hernández (2010) y Badaracco (2012). Un método usado ampliamente para obtener representaciones de áreas a partir de fotografías aéreas, consiste en analizar la imagen utilizando un sistema de procesamiento de imagen digital, escaneando una imagen de 9x9 pulgadas para luego realizar los c����������������������������� álculo����������������������� s de área. En este pro3 Estos patrones de reflectancia son captados por el sistema de mecánica óptica sensible a bandas espectrales: verde, rojo, y dos versiones de infrarrojo reflectivas en el sistema MSS, mientras que en el sistema TM y ETM+ es sensible a: azul, verde, rojo, reflectivo infrarrojo, infrarrojo medio e infrarrojo térmico. La banda azul es útil en análisis de agua, la roja, es una de las más importantes al discriminar vegetación, el reflectivo infrarrojo puede determinar la cantidad de agua en los tejidos de las plantas, según lo señala Jensen (2000, 357). 4 En el caso de las fotos aéreas, se ha constituido en una herramienta para mapear la cobertura y el uso del suelo, para clasificar la vegetación y para monitorear los cambios espaciales y temporales de elementos en tierra. La alta resolución y la habilidad para programar vuelos que minimicen el efecto negativo de la nubosidad de baja elevación son algunas de sus ventajas sobre otras fuentes de datos de sensores remotos.

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ceso se hace necesaria una rectificación geométrica a un mapa base5 de la imagen para corregir el desplazamiento topográfico causado por el relieve del terreno, y la distorsión causada por la variación de altitud de la cámara, ubicando todos los detalles de la imagen en una posición planimétrica correcta, de acuerdo con Jensen (2000, 152). Una vez que la fotografía aérea ha sido corregida con el mapa base, se realiza la digitalización en pantalla de los elementos de tierra adicionando a las bases de datos tablas de atributos que incluyan ubicación, tamaño, perímetros y áreas, los cuales permitan al usuario hacer cálculos y obtener valores totales.

2. Metodología El estudio muestra la reconstrucción histórica del uso del suelo y evaluación del cambio en la cubertura vegetal en un área rural durante un periodo de 30 años, cuyo propósito es producir mapas de cobertura del suelo basados en la interpretación y clasificaciónde datos de sensores remotos y trabajo de campo. La comparación de las coberturas vegetales de diferentes periodos permite estudiar el cambio de uso del área, cuantificando la magnitud del cambio, que generan explicaciones apropiadas para dichos cambios. Estos análisis pueden incluir el análisis del impacto de intervenciones en el ecosistema rural, cuyos resultados permiten generar recomendaciones para un proceso de planeación a largo plazo bajo la filosofía de desarrollo sostenible. Para este fin, los SIG deben documentar los tipos de uso del suelo y generar mapas temáticos de las subunidades administrativas que distinga entre cada una de las diferentes áreas productivas agrícolas o pecuarias, proporcionando datos para los procesos de planeación diaria.

2.1 Área de estudio El estudio examina la aplicación de un análisis de cambio del uso del suelo a una zona agrícola y pecuaria de Costa Rica, que incluye un sector poblado adyacente que sirve de residencia para los habitantes de la región. El área tiene una larga tradición de actividad agrícola y ganadera con una distribución desigual entre pasturas, agricultura y reservas de bosque, donde el banano ha sido el principal producto en una gran plantación bajo el sistema de monocultivo. 5 Consideran Philipson (1997) y Jensen (2000, 152), que el mapa básico puede ser la imagen de satélite siempre y cuando esta haya sido procesada y convertida a mapa planimétrico con anterioridad.

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2.2 Recolección de datos de campo El primer paso en la creación de un SIG consiste en la creación del mapa básico a partir de información de sensores remotos. Para esta tarea, los institutos geográficos nacionales cuentas con mapas topográficos, fotografías aéreas6 y datos de satélite que pueden ser adquiridos para la elaboración de los mapas básicos. Así mismo, las agencias públicas y privadas, universidades y centros de investigación locales, pueden ser fuentes de datos para alimentar el SIG. Es importante también efectuar un reconocimiento de campo del área de estudio para obtener información de campo que luego se usa en la clasificación de las imágenes, que incluye entrevista con actores locales, obtención de puntos referenciados con GPS, de manera que se suministre confiabilidad a la interpretación de las fotografías.

2.3 Adquisición y pre-procesamiento de datos En este estudio, las fotografías aéreas en blanco y negro de los años 1973, 1981, 1982 y 1998 se escanean a 300 dpi usando un escáner Epson de base plana y el software Expression 863 XLT. Los ajustes exploratorios para reducir la opacidad de algunos rasgos presentes en algunas fotos hasta obtener una imagen satisfactoria del área de estudio, se realizan siguiendo a Verbyla & Chang (1997). El mapa puede ser la fuente para puntos de control base, GCP, destinados a corregir la foto, mientras ERDAS y ArcGIS son opciones para la corrección geométrica de las imágenes. La primera imagen se usa para registrar las otras imágenes seleccionando no menos de 20 GCP rodeando el área de estudio. Por lo menos, cuatro de ellas se seleccionan lo más cerca de cada esquina de la foto para maximizar la posibilidad de un buen contraste, de acuerdo con Frazier & Page (2000, 1463). Algunas de las imágenes necesitan múltiples correcciones geométricas para reducir los valores de error, RMSE, incrementando el número de puntos de control base, enfatizando su contraste con el área de estudio, lo que lleva a que las imágenes resultantes pueden tener un error de un pixel o menos luego de la corrección.

2.4 Digitalización en pantalla Los polígonos de las diferentes coberturas vegetales y usos del suelo se digitalizan directamente en la pantalla a partir de las fotos aéreas. 6 Las imágenes de satélite corregidas radiométrica y geométricamente se pueden obtener del U.S. Geological Survey (USGS) en el estándar Nacional Land Archive Processing Sistem Data Format (NDF).

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Las capas así creadas para cada serie histórica son completadas con información de atributos y organizadas en las clases de uso de la tierra: guadua (Bambusa guadua L.), banano (Musa balbisiana L.), cultivos (mezcladas entre anuales y perennes), residencias, zonas inundables, bosque, pastos, ������������������������������������������������������ á����������������������������������������������������� reas ribereñas y v����������������������������������� ías. ������������������������������ El área y el perímetro se calculan para cada polígono, creando mapas de uso de la tierra por serie histórica. Con el fin de producir una comparación entre años para definir cambios de uso del suelo entre diferentes periodos, los polígonos son convertidos a un formato raster o de pixels, de acuerdo con Frazier & Page (2000, 1464).

2.5 Adquisición y clasificación de imágenes de satélite A fin de incorporar la información al SIG se reproyecta la imagen de satélite al sistema de proyección y coordenadas seleccionado para el estudio. Subáreas del Landsat ETM+ del área de estudio pueden crearse usando un archivo vector o un archivo de áreas de interés, AOI, que sirvan para recortar la imagen a los límites del área de estudio. Con el fin de obtener una mejor discriminación de los ríos, zonas inundables y cuerpos de agua, el AOI se puede ampliar partiendo de los límites del área. Como alternativa al proceso de clasificación, la imagen de satélite puede ser usada como base para la creación de archivos vector digitalizados directamente en pantalla. Finalmente, para calcular la precisión de la clasificación, se realiza una visita de terreno a varios puntos, en este caso más de 40, del área durante un ejercicio de verificación, comparando el uso de la tierra observada en el terreno, con la obtenida de la clasificación y, también corrigiendo los límites de los polígonos, en caso de ser necesario.

2.6 Análisis de detección del cambio Se efectúa comparando imágenes y fotos áreas de diferentes fechas clasificadas previamente de manera independiente, mediante superposición en un ambiente ArcGIS, usando la función unión para calcular las áreas de cambio. Los resultados se resumen en histogramas y tablas de contraste, donde las columnas y las hileras representan los diferentes periodos analizados, teniendo especial énfasis en el contraste entre los datos anteriores y posteriores a la creación del poblado. Finalmente, con el fin de lograr una mejor comprensiónde los datos, las diferentes interacciones entre categorías del uso del suelo se agrupan en categorías resumidas atendiendo al interés del estudio sobre la interacción entre agricultura, área residencial y bosque natural.

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2.7 Verificación de la precisión y veracidad de la información Para que sean confiables, los resultados de los cálculos para las clasificaciones del uso de la tierra deben mostrar una precisión superior al 90% de la clasificación de los puntos de observación en campo durante el ejercicio de verificación. Para esto se comparan un mínimo de 20 sitios-puntos por clase entre la imagen clasificada y la información de campo, que detectan errores e implican hacer clasificación correctiva7. En el trabajo de campo, a fin de aumentar la confiabilidad de la información, los resultados de la clasificación se discuten con los habitantes del área, garantizando así la concordancia entre la interpretación hecha de la foto y el conocimiento local del área.

3. Resultados 3.1 Uso del suelo En la figura 3 se aprecian los mapas individuales que muestran la composición del uso del suelo del área de estudio para diferentes años. Además de mostrar los valores absolutos por clase y por año, se pueden usar gráficos para la evolución de la cobertura del uso del suelo por clases a lo largo de los 30 años incluidos en el estudio.

Figura 3. Cubierta del uso del suelo para los años 1973, 1981, 1992, 1998 y 2001 7 Índices matemáticos como Kappa y Tau pueden ser estimados para definir las fuentes de error y dirigir el proceso de corrección del mismo.

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Con estas figuras pueden identificarse periodos en los que ocurrieron cambios importantes, tales como 1992 (figura 4). En las tablas se observan también las clases con los valores más altos para la cubierta del uso de la tierra, lo mismo que los años en que tuvieron la mayor extensión de cobertura, así como su contribución global.

Figura 4. Cambios en el área por categoría durante el periodo 1973-2001.

Finalmente, la distribución espacial de las áreas expuestas a algún tipo de cambio en los distintos periodos puede apreciarse creando mapas adicionales que agrupen las áreas de acuerdo a criterios binarios de cambio/no cambio para un año en particular, como se observa en la figura 5.

Figura 5. Áreas del uso del suelo con cambios y sin cambios antes (A) y después (B) de 1992.

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3.2 Análisis SIG de los cambios en el uso de la tierra Un resumen de los cambios del uso de la tierra se presenta en una matriz de cambio, donde al final de la fila y de la columna de cada categoría, se agregan los valores totales para un año en particular (Tabla 1). Ella ayuda a visualizar las clases que han perdido y ganado área durante el periodo del estudio, así como también permite observar áreas que han permanecido inmutables������������������������������� , así como hacer análisis cuantitativos del número de hectáreas bajo producción agrícola y pecuaria y obtener índices con relación a las áreas bajo conservación o áreas en bosque. Tabla 1. Matriz de cambios del uso del suelo desde 1973 hasta 2001 BN

BB

BN

CP

22.1

275.5

4.8

CS

FR

GR

89.4

12.2

FP

1.9

7.4

FR

8.3

837.2

GR

24.0

79.2

324.4

136.5

MX RP Total

46.1

364.9

MX

RP

RR

4.6

Total 408.6 9.3

3.8

741.9

333.6

170.9

2.7

0.4

0.7

1.3

1.5

329.5

137.2

1848.1

350.0

48.1

81.9

849.3 24.6

1794.3 173.6

66.3 48.1

156.7

70.2 24.6

3305.3

3.3 Toma de decisiones apoyadas por la base de datos SIG El producto final del análisis SIG es la creación de una base de datos integrada y jerarquizada. La base de datos geográfica utilizada en este estudio incluye los archivos digitales en formatos de vector y raster de mapas de cubierta para el uso del suelo durante para los años 1973, 1981, 1992, 1998, y 2001 unidos a datos de atributo para cada una de las áreas y usos del suelo encontrados. Así mismo, incluye un nivel secundario de información relacionada con la distribución espacial de las subunidades administrativas del área. Este nivel secundario es el más útil para el administrador y el personal encargado de la toma de decisiones, pues les permite coordinar y organizar las actividades diarias de la explotación rural al mismo tiempo que produce una información actualizada de sus operaciones. La base de datos geográfica contiene datos de atributos para cada subárea que permiten la creación de mapas individuales para cada una de las unidades administrativas (granjas, plantaciones, etc.) como se observa en la figura 6.

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4. Discusión 4.1 Uso de la tierra en el área de estudio Algunas de las observaciones más importantes como resultado del análisis de uso del suelo para el área de estudio son las siguientes: - La cobertura boscosa en zonas de protección de caudales mostró una súbita interrupción y conversión a otros usos de la tierra, indicando una clara intervención humana y su posterior incorporación a áreas agrícolas y pecuarias de las fincas.

Figura 6. (A) sub unidades administrativas o fincas para toda el área de estudio, (B) mapa de muestra de una subunidad ‘Lechería’ o ‘Dairy farm’

- En las áreas donde se observan incrementos de bosque ribereño, puede indicar una consolidación de las zonas de bosque hacia una zona de conservación más permanente. - Con relación a las coberturas de bosque y pastos es posible reconocer cómo el área ha visto un activo proceso de reforestación de zonas de pastoreo señalado por otros investigadores8. - Los bosques y pastos fueron identificados como las coberturas más importantes y por ende, las que eventualmente son responsables de la mayoría de los procesos ecológicos. Las demás categorías, especialmente las de cultivos, son secundarias a los procesos de reforestación. En el proceso de reforestación aparece una categoría de vegetación mixta que puede ser considerada como de transición entre bosque y pastos. 8 Earth Town digital files. Personal communication with Russo y Soto, in June 2002.

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- Las comunidades rurales aparecen sufriendo un gran proceso de conversión desde el pastoreo a un sistema de agricultura de bosque complejo con restauración del elemento primario del ecosistema, como es el bosque, en un intento de fundación de un uso sostenible de la tierra. - La tendencia del cambio en el uso de la tierra durante los últimos 30 años se orienta hacia el establecimiento de áreas de bosque, áreas de cosechas y a la preservación de la vegetación ribereña en las cuencas del río. También se define el área de dominio residencial y la distribución de parcelas de cosecha y unidades de pastura. - Las fuentes de datos proporcionan una considerable cantidad de información útil no solo para los temas investigados aquí, sino también para nuevos estudios que consideren la asociación ecológica entre zonas agrícolas y de conservación.

4.2 Base de datos SIG y otros temas de análisis Existen varios ejemplos de otras aplicaciones que pueden tener las bases de datos utilizados en este estudio, en el proceso de administración de las actividades agrícolas y ganaderas usando el marco del desarrollo sostenible. Una de las aplicaciones más interesantes e inmediatas puede ser la integración de la base de datos SIG en los procesos administrativos del cultivo del banano y otros monocultivos, con el fin de mejorar los procesos de toma de decisiones. Con esta idea, se generan mapas de volúmenes de producción de las diferentes subparcelas con el propósito de identificar áreas con relativamente baja producción, en comparación con el potencial de la plantación. Esta información, según Stoorvogel et al. (2000, 200) y Zhang, Li & Fung (2012, 2265), sugiere un sistema que sirva de base a la toma de decisiones tratándose de áreas complejas donde los procesos de rotación, asociación y substitución puedan reemplazarse por sistemas monoculturales intensos. En el caso de las zonas de conservación, las bases de datos desarrolladas también sirven de apoyo al estudio del bosque nativo a través de la identificación y subclasificación de los diferentes elementos de la cobertura de bosque, los cuales pueden ser organizados y documentados en la base de datos como un segundo nivel en similar al creado para las cosechas y las pasturas, según lo expresan Brown & Lugo (1994, 99) y, más recientemente, Chandna et al. (2012, 758).

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5. Conclusiones •

Este trabajo muestra los pasos metodológicos para el análisis histórico del uso del suelo usando sistemas de información geográfica, SIG, y sensores remotos, SR. Así mismo, la aplicación de estas técnicas a un estudio de caso para la producción de herramientas digitales útiles para planear y administrar zonas agrícolas de una forma eficiente y sostenible. Se presenta cómo los mapas y tablas, además de otros análisis generados con los sistemas SIG-SR, se convierten en una importante estructura analítica para la toma de decisiones en el sector rural.

•

A las personas encargadas de tomar decisiones, les permite identificar la combinación apropiada de las categorías del uso de la tierra y la sostenibilidad del sistema de producción. La base de datos geográfica es una fuente importante de información acerca de la manera como se puede realizar la rotación de cosechas o la sustitución de cultivos. Por ejemplo, el cultivo intensivo de ciertas áreas con plantaciones de banano, sugiere que a largo plazo, los procesos de planeación y manejo deben incluir estrategias para mantener la fertilidad del suelo, según señala Sun (2000, p), así mismo, periodos de barbecho y acumulación de materia orgánica se constituyen en opciones importantes para las zonas de monocultivo.

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Mapeo tridimensional del valor b en el Volcán Nevado del Ruíz, Colombia*1 [3D mapping of b-value at Nevado del Ruiz Volcano, Colombia] John Makario LONDOÑO B.2 ,Sandra Patricia RODRÍGUEZ G.3 Recibo: 20.02.2013 – Aprobación: 03.12.2013

Resumen Se realizó un mapeo tridimensional del valor-b para la sismicidad volcano-tectónica del Volcán Nevado del Ruiz (VNR) para el período comprendido entre 1985 y 2002. Se pudieron definir cuatro zonas anómalas (altos valores) de b en el VNR, localizadas, una al oeste del cráter activo cerca al cráter la Olleta (b=1.3-1.8), asociada con un sistema hidrotermal en superficie (z=1Km) y una zona de alimentación magmática en profundidad (z=6Km); otra zona (b=1.4), ubicada bajo el cráter activo Arenas (z=1Km) asociada con un sector de acumulación de vapor y fluidos que harían parte del sistema hidrotermal del VNR; otra zona (b=1.7), localizada al sur del cráter activo (Z=6Km) asociada posiblemente a la localización de una de las cámaras magmáticas del VNR; y otra zona (b=1.7), ubicada al NE del cráter activo (z=3Km) cerca al cráter la Piraña, asociada también a una zona de alimentación magmática. Estas zonas son coincidentes con las halladas en otros estudios usando tomografía sísmica para el VNR, al igual que con estudios petrológicos y geoquímicos.

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Modelo para la citación de este artículo: LONDOÑO B., John Makario & RODRÍGUEZ G., Sandra Patricia (2013). Mapeo tridimensional del valor b en el Volcán Nevado del Ruíz, Colombia. En: Ventana Informática No. 29 (jul-dic). Manizales (Colombia): Facultad de Ciencias e Ingeniería, Universidad de Manizales. p. 129144. ISSN: 0123-9678 1 Artículo de investigación científica y tecnológica proveniente del proyecto Distribución espacial de la relación frecuencia-magnitud de sismos en el volcán Nevado del Ruiz, ejecutado durante el periodo 05.2008-05.2009, en el Servicio Geológico Colombiano 2 Geólogo, MSc. en Geofísica, PhD en Geociencias. Profesional Especializado, Servicio Geológico Colombiano (Manizales, Caldas, Colombia), Correo electrónico: [email protected] 3 Geóloga. Profesional Independiente (Manizales, Caldas, Colombia). Correo electrónico: [email protected] Nº 29 - Universidad de Manizales, julio-diciembre/2013 - pp 129-144

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Palabras clave:valor-b, mapeo 3D, sismicidad, distribución frecuencia-magnitud de sismos

Abstract Three-dimensional mapping of b-value (frequency-magnitude distribution) was done for Nevado del Ruiz Volcano (NRV), Colombia for the period 1985-2002.Four high b-value zones were detected. The first zone (b=1.3 -1.8), located to the west of the active crater (Arenas), close to the Olleta crater. This zone was associated with a hydrothermal system at surface (z=1Km),andwith a zone ofmagma supply atdepth(z >6Km). The second zone (b=1.4), located beneath the Arenas crater (z=1Km) was associated with a zone of fluid and vapor accumulation related with the hydrothermal system of NRV. The third zone (b=1.7), located to the south of Arenas crater (z=6Km) was associated with one of the magmatic chambers of NRV; and the forth zone (b=1.7), located to the NE of the Areas crater (z=3Km) near to the Piraña crater, was associated with another magma supply zone. Those zones are in agreement with studies of seismic tomography, geochemistry and petrology done previouslyat NRV. Keywords: b-value, 3d mapping, seismicity, earthquake frequency-magnitude distribution

Introducción Dentro de los estudios que se pueden aplicar para el análisis de la evolución espacial y temporal de la sismicidad, está el método de Gutenberg y Richter (Gutenberg & Richter, 1944), que relaciona la magnitud de los sismos ocurridos en una región y la frecuencia u ocurrencia de los mismos en el tiempo.El valor y comportamiento de la pendiente de esta relación lineal, da como resultado un factor que permite estimar algunas características relacionadas con la tectónica de la región y con el desarrollo de la sismicidad de la misma. A este factor se le denomina Valor b ó Distribución Frecuencia-Magnitud. El cálculo del valor b es una técnica desarrollada a mediados del siglo XX. Gutenberg & Richter (1944), aplicaron por primera vez ésta técnica para el estudio de zonas sísmicamente activas, para el pronóstico de sismos. Con el tiempo la técnica se ha ido mejorando y se ha utilizado principalmente al estudio de zonas tectónicamente activas y recientemente al estudio en zonas volcánicas. El estudio de las variaciones espacialesde este parámetro, o la variación temporal del mismo en 130

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una determinada área, permite conocer características propias de la naturaleza tectónica y física del área, asociadas a la sismicidad. Utsu (1965), enuncia que para un sismo de magnitud considerable, la frecuencia u ocurrencia de sismos con magnitudes pequeñas será mínima y viceversa; además enuncia que existen diferencias en cuanto a la distribución frecuencia-magnitud para sismos premonitorios y réplicas para sismos fuertes. Knopoff, Kagan & Knopoff (1982), realizaron pruebas experimentales a partir de análisis estadísticos de datos sísmicos, encontrando algunas diferencias importantesde valores de b para sismos premonitorios y réplicas, y proponen que resultados similares sepueden esperar en sismos reales. Wesnousky (1994), utilizó la distribución frecuencia-magnitud para estudiar la mecánica del comportamiento de las fallas en la región al sur-este de California (USA), además deconocer el tiempo de retorno de grandes sismos y analizar el riesgo sísmico en la región. Wiemer & Benoit (1996), también aplicaron esta técnica enzonas volcánicas e identificaron una zona anómala de altos valores de b a profundidades de 90-100 km., sobre la superficie de la zona Wadatti-Benioff directamente debajo de los arcos volcánicos en Alaska; Wiemer et al. (1996), hallaron altos valores de b cerca de la cámara magmática en el Monte Santa Helena (Washington, USA) y en el Monte Spurr (Alaska). Wyss et al. (1997), hallaron iguales resultados en el área volcánica Off-Ito en Japón. Wiemer et. al. (1997), señalan que si se conoce la distribución frecuencia-magnituden zonas de asperezas se puede estimar el tiempo de recurrencia para sismos moderados en la zona de Parkfield-Morgan Hill de la falla de San Andrés, California. Respecto a estudios realizados en el área del VNR, acerca del valor b, Casas (1991) realizó un estudio temporal preliminar. Él asoció los cambios temporales de b con presurizaciones y despresurizaciones del sistema volcánico. La metodología aplicada por Casas (1991) carece de análisis de error del valor b. Recientemente, Wiemer et. al. (1997), desarrollaron una nueva técnica que permite el mapeo tridimensional del Valor b. Con esta técnica se han podido delinear zonas asociadas con cámaras o cuerpos magmáticos en varias zonas volcánicas del mundo. Esta técnica promete ser muy efectiva en la ayuda para la delimitaciónde áreas magmáticas combinada con otras técnicas como la tomografía sísmica. En este estudio se pretende aplicar esta técnica de mapeo tridimensional del valor b en el área del Volcán Nevado del Ruiz (VNR).

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1. Fundamento teórico Partiendo del estudio del comportamiento que presentaban los eventos sísmicos y sus magnitudes durante la ocurrencia de un enjambre sísmico o una secuencia de réplicas, Gutenberg y Richter desarrollaron en 1944 una relación que permite estimar algunas características de la zona de estudio, estableciendo una correspondencia lineal entre la magnitud de los sismos y la frecuencia con la que estos se presentan en una zona determinada. La relación se presenta en la siguiente ecuación de Gutenberg &Richter, citado por Wyss (1973): (1) donde: N = Número acumulado de sismos con magnitudes iguales o mayores a la magnitud M (Magnitud dada en un período de tiempo determinado). a

= Intercepto de la recta con el eje de las ordenadas.

b = Pendiente de la recta o valor b. Es inversamente proporcional a la magnitud promedio. M

= Magnitud calculada para cada uno de los sismos.

Las constantes a y b describen el poder de decaimiento de la frecuencia u ocurrencia de los sismos con el incremento de la magnitud. La relación entre magnitud de los sismos y la frecuencia con la que se presentan, es lo que se ha denominado valorb (ó pendiente de la recta), que tiene una interpretación física dependiendo entre otras causas, de: zona de estudio, heterogeneidad del material, gradiente termal, profundidad, niveles de esfuerzos, entre otras. La ecuación para calcular el valor b es: (2) b = valor b. [M] = Magnitud media para los eventos considerados. Mc = Magnitud de Completitud (Magnitud mínima considerada). El error de b es igual en unos límites de confianza del 95% para una distribución normal (Wyss, 1973). Para el presente trabajo se calculó el valor b utilizando los siguientes métodos: 132

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El método de Mínimos Cuadrados Pesados, que se ajusta a la pendiente de la distribución frecuencia-magnitud. El ajuste será extendido desde el punto de máxima curvatura de la distribución frecuencia-magnitud (hallado por la derivada) hasta la magnitud máxima del grupo de datos del catálogo, representado con la ecuación (1). El Método de Máxima Probabilidad estima el valor b basado en la magnitud media (Aki, 1965; Utsu, 1965), con la expresión: (3) Donde [M] es el valor medio de todas las magnitudes dentro de los rangos seleccionados del catálogo. La estimación del método de Máxima Probabilidad se calcula usando todos los eventos del catálogo, el cual se crea seleccionando todos los eventos iguales o mayores que la magnitud de completitud [Mc]. Uno de los principales problemas a tener en cuenta al calcular el valor de b, es la determinación de su error. Hasta hace un par de décadas atrás, no se le daba mucha importancia al efecto del error, pero algunos estudios han demostrado que la evaluación del error en el cálculo de b, es un factor crítico para obtener unos resultados confiables, según Shi & Bolt (1982) y Bender (1983). Como se indicó anteriormente, el valor b puede ser calculado por el método de Mínimos Cuadrados Pesados, pero la presencia de algunos datos con magnitudes más grandes pueden alterar los resultados de b de manera significativa. La varianza de la ecuación para el método es: (4) Esta varianza es solo una medida de la desviación de los datos de la curva, mas no de la pendiente (valor b). El método de Máxima Probabilidad es el más recomendable para calcular el valor b, porque utiliza la media de las magnitudes. Por lo tanto, los eventos aislados que sobrepasen la magnitud promedio no van a afectar los resultados. Para una muestra grande, el error estándar (σ) de b (Shi & Bolt, 1982) es: (5) donde 133

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(6) M es la magnitud promedio y n es el tamaño de la muestra. En este estudio también se estimó la probabilidad de que dos muestras fueran de la misma población, según el método de Utsu (1992), con el fin de analizardiferentes zonas espacialmente.

2. Metodología En el presente trabajo se utilizaron los registros de sismos vulcanotectónicos(VT) del Observatorio Vulcanológico y Sismológico de Manizales (OVSM), obtenidos por la red sísmica de vigilancia y monitoreo de la actividad volcánica del VNR desde 1985 hasta 2002, registrados analógica y digitalmente.Esta red cuenta con ocho estaciones (Figura 1). Los sensores son de componente vertical con una frecuencia natural de 1Hz, modelo L4-C, Mark Products, y una masa de 1 Kg. La telemetría está compuesta por VCO´s modelo J-502 y J-502A del USGS y Sprengnether tipo AS-110, TC-10 acoplados a discriminadores modelo J-110 del USGS.

Figura 1. Localización del área de estudio y estaciones sísmicas usadas (rectángulos)

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Se seleccionaron inicialmente 10309 sismos VT en registros analógicos y digitales, los cuales se relocalizaron usando el modelo de velocidades propuesto por Londoño (2002) para el VNR. Para el cálculo de la magnitud de los eventos sísmicos VT se utilizó la ecuación en función de la coda definida por Nieto, Brandsdóttir & Muñoz (1990) para el VNR. Estos fueron los datos básicos para crear el catálogo sísmico desde 1985 hasta 2002 y utilizar la técnica de Gutenberg & Richter (1944) para el cálculo del valor b, mediante el programa de computador ZMAP (Wiemer & Wyss, 1997). Con la ayuda de dicho programa, se definió la magnitud de completitud o magnitud umbral y se calculó el valor b con los métodos de Máxima Probabilidad y Mínimos Cuadrados Pesados descritos anteriormente. Del número inicial de sismos se seleccionaron finalmente 2769 con magnitudes comprendidas entre 0.7 y 2.5, lo que garantizaba un catálogo completo para éste rango de magnitudes (más adelante). La Figura 2 muestra la localización hipocentral de los sismos seleccionados, a partir de los cuales se realizarán los cálculos del valor b.

Figura 2.Localización hipocentral de sismos seleccionados para el estudio. a) vista en planta.AB y CD representan perfiles EW(b) y NS (c), respectivamente.

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La Magnitud de Completitud (Mc) se calculó para el catálogo de datos, utilizando los valores acumulados del número de eventos contra la magnitud, con una calidad de ajuste del 95%. El valor obtenido fue de 0.2; sin embargo, se escogió Mc =0.7, para garantizar un catálogo más completo y homogéneo. A partir de este resultado se creó el catálogo final para una Mc = 0.7 con los 2769 sismos seleccionados. En el cálculo espacial del valor b se utilizó una densa retícula de puntos. Para cada nodo de la retícula, se tomaron los epicentros más cercanos y se estimó la calidad de ajuste de la distribución frecuencia-magnitud observada, mediante la utilización del algoritmo de Wiemer & Wyss (1997). En dicho algoritmo se toma un volumen (radio constante) o un número de sismos constante para cada nodo. En este trabajo, se tomó un número constante de 100 sismos para el cálculo de b en planta y un radio constante de 2.5 Km para el mapa tridimensional (Figura 3a). Para la elaboración del mapa total en planta de b, se utilizó un espaciamiento entre nodos de 1.3 Km, mientras en la elaboración del mapa tridimensional, se tuvo un espaciamiento entre nodos de 0.35 Km tanto para la horizontal como para la vertical igualmente después de realizar varias pruebas con diferentes espaciamientos. Un factor a tener en cuenta antes de analizar cualquier resultado de b, es la resolución, la cual permite establecer el radio en kilómetros donde estarían ubicados los sismos necesarios para el cálculo de b. En el caso de este trabajo, es el radio necesario para encontrar 100 sismos a partir de un nodo, cuyo mayor radio utilizado por cada nodo para el cálculo de b, no sobrepasó los 3 Km, lo cual indica una buena resolución para todo el área del VNR (Figura 3a). Igualmente, el análisis del error obtenido en el valor de b para cada nodo, es otro factor a tener en cuenta antes del análisis de b. La Figura 3b muestra la distribución espacial del error de b obtenido para cada nodo usando el método de Máxima probabilidad. De acuerdo con los resultados obtenidos, se puede decir que los valores de b obtenidos se consideran muy constreñidos, dado que los errores son aceptables en la gran mayoría de los nodos, estando en el rango de 0.05 a 0.20 para un 80% del área del VNR.Hacia el SW y SE del cráter Arenas, algunos valores de b, presentan un error un poco mayor (0.25). Los mayores errores se encontraron en la parte norte, alcanzando valores hasta de 0.4. Sin embargo, este sector no es relevante desde el punto de vista de la actividad del volcán y por lo tanto no influye en los resultados y el análisis espacial de los valores de b para este estudio. 136

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Figura 3. a) Ejemplo de cálculo del valor b para el área del VNR. b) distribución espacial del error de b obtenido para cada nodo usando el método de Máxima Probabilidad para el VNR.

3. Resultados y discusion Una vez realizados los análisis de error y resolución, se procedió a analizar los resultados obtenidos para el valor de b. La figura 4 muestra la distribución espacial para z=0Km de b usando los métodos de Máxima probabilidad y de Mínimos cuadrados pesados. Los resultados de ambos métodos son muy similares, lo que indica que los valores de b obtenidos para el VNR son independientes del método utilizado. No obstante, como se mencionó anteriormente, se escogió el método de máxima probabilidad para el análisis por presentar una mayor estabilidad en el cálculo de b. Se pudieron observar cuatro anomalías (altos valores de b) importantes; la primera (A), localizada al oeste del cráter Arenas, justo al sur del cráter la Olleta con valores de b de hasta 1.8 en la parte superficial (1 Km) y de 1.3 en la parte más profunda (6 Km). 137

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Figura 4. Distribución espacial para z=0Km del valor-b usando los métodos de Máxima Probabilidad (a y c) y de Mínimos Cuadrados Pesados

La segunda zona (B), ubicada bajo el cráter Arenas, presentó valores b de1.4. La tercera zona (C), al sur del cráter Arenas, tuvo valores b de hasta 1.7. Por último, la cuarta zona (D), al NE del cráter, con valores b mayores a 1.7. Existe también una zona anómala al norte del cráter Arenas, pero esta zona no se considera en el presente estudio debido a que la resolución en ella es muy pobre y el error muy grande. Antes de realizar cualquier interpretación, se requiere comprobar si los valores de b en las zonas mencionadas son reales y no producto de artificios matemáticos. Para ello, se realizó una análisis de la distribución frecuencia-magnitud para unas zonas seleccionadas denominadas zonas A, B, C y D, y se compararon con una zona de valor normal de b, denominada zona 1. La Figura 4c y 4d muestra la relación entre las zonas 1, B y D. De esta figura se puede concluir que la diferencia entre las zonas es real, y que no obedece a artificios matemáticos del algoritmo, dado que la probabilidad (p) de que cada una de las distribuciones de las zonas provenga de la misma población es muy baja según Utsu (1992), lo que indica una clara y real diferencia en el valor de b entre las zonas. Para las zonas C y A no se muestran los resultados en la Figura 4, pero igualmente se calculó la probabilidad y los resultados muestran la misma tendencia (relación zona 1 y A, p=0.00033; relación zona C y 1, p= 0.0089). 138

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En la Figura 5 (con los mismos perfiles de la figura 2), se presentan mapas de b para diferentes profundidades; 0, 3 y 6 Km. También muestra un corte SW-NE y otro NS pasando por el cráter Arenas. A cada lado del corte se proyectaron los sismos comprendidos entre 0 y 3 Km.

Figura 5. Mapeo 3D del valor-b en la zona del VNR usando el método de máxima probabilidad. a) Distribución espacial del valor-b tanto en planta como en profundidad. b) Perfiles AB (EW)y CD (NS) mostrando la distribución del valor b.

La zona A se puede interpretar como una zona asociada a acumulación o alimentación de material magmático en profundidad (6 Km) y a un sistema hidrotermal o acumulación de fluidos en su parte más superficial (1 Km), soportado esto en varios hechos. Por un lado, Sturchio et al. (1988), pudieron diferenciar dos fuentes de fluidos en el área del VNR; una fuente hacia el oeste del cráter y otra hacia el este. La fuente localizada al oeste, la consideran de origen magmático debido a la naturaleza de los fluidos y asumen que debe existir una zona magmática en profundidad para alimentar dicha zona de fluidos en la parte superficial. Por otro lado, Londoño (2002) usando tomografía sísmica pudo definir una zona localizada al oeste del cráter, asociada con posible acumulación de material magmático. Igualmente, Londoño & Sudo (2001), realizaron un análisis de la actividad sísmica del VNR y sostienen que la zona al oeste del mismo, debe estar asociada con material magmático debido a su estrecha relación con la actividad volcánica reciente de tipo freato-magmática. Es interesante el hecho de que la zona A esté ubicada prácticamente en el mismo sitio donde 139

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existe una zona de baja velocidad sísmica a poca profundidad. Este hecho ayudaría a corroborar la suposición de que el sector oeste es una zona importante en la actividad del VNR (Londoño & Sudo, 2001). En conclusión, como se mencionó anteriormente, esta zona anómala de b al parecer, está dividida en dos porciones: una más superficial (1 Km) y otra a unos 6 Km. Es muy posible que la porción superficial pueda estar asociada al sistema hidrotermal superficial del VNR y podría representar además, una zona de acumulación de fluidos y gases. Es reconocido que la acumulación de fluidoso presión de poros, y el aumento de temperatura pueden incrementar el valor de b (McNutt & Jolly, 1999), fenómenos que en esta zona es muy probable que sucedan, de acuerdo a estudios geoquímicos y geofísicos. Por otra parte, la zona más profunda (6 Km), es probable que esté asociada con una zona de alimentación magmática aún no identificada plenamente en el VNR. Aunque análisis geoquímicos, estudios detallados de la sismicidad en ese sector, al igual que estudios de análisis espectrales de señales sísmicas, y estudios tomográficos para el mismo sector, indican que es posible que exista una zona de alimentación magmática al oeste del cráter (Londoño & Sudo, 2001; Londoño, 2002), hasta ahora no había sido posible definirla claramente. Sin embargo, el análisis espacial del valor b realizado en este estudio, comprueba la presencia de una zona anómala al oeste del VNR. La zona B, podría asociarse con una z=1Km de acumulación de gases y fluidosa temperaturas relativamente altas, justo debajo del cráter Arenas, activo en la actualidad, interpretación coherente con resultados obtenidos en estudios tomográficos en el mismo sector realizados por Londoño (2002), por lo tanto, esta zona podría estar representando parte del sistema hidrotermal superficial del VNR. Existe evidencia suficiente para soportar esta interpretación, basándose únicamente en la observación fenomenológica, ya que es evidente que la actividad fumarólica en el cráter activo es prácticamente constante desde 1985, con temperaturas en la superficie del cráter que pueden llegar a más de 50°C, las cuales pueden ser consideradas elevadas si se tiene en cuenta que la altura del volcán es más de 5 Km sobre el nivel del mar y que existe una gruesa cubierta de hielo sobre el volcán, lo que hace que la temperatura disminuya drásticamente a esas alturas, pero que corresponderían a temperaturas del punto de ebullición del agua en alturas mucho más bajas y sin la presencia de hielo (Barberi, Martini & Rossi, 1990). Por otro lado, muchos sismos de Largo-Período (LP) se localizan en dicho sector del cráter activo. Es bien sabido que este tipo de sismicidad volcánica está asociada a movimiento de fluidos, gases o material magmático. Gil (1987) propone una zona ubicada 140

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en el mismo sector de la zona B como una fuente sísmica de tales sismos LP. La zona C podría estar asociada a una zona depresencia de material magmático remanente. Varias líneas de evidencia apuntan a esta interpretación: - Existe una clara anomalía de baja velocidad en la onda S a esa profundidad y en el mismo sector (Londoño, 2002), - Melson et al. (1990), basados en estudios petrológicos y geoquímicos de la erupción freato-magmática ocurrida en noviembre de 1985, sostienen que la profundidad más probable de la ubicación de la cámara magmática del VNR estaría a 6 Km bajo el cráter activo, - La sismicidad asociada a actividad del VNR, está localizada por encima de los 6 Km, lo que sugiere una zona asísmica por debajo de esa profundidad, que bien podría corresponder con la ubicación de una zona magmática. Por último, la zona D, igualmente podría representar otro sector de alimentación magmática. Gil (1987) propone una zona localizada en dicho sector, como la ubicación en profundidad de la fuente sísmica de un tipo de tremor volcánico más profundo que otro superficial (1-2 Km) registrado en cercanías del cráter activo y al sur del mismo, por lo que considera esta zona como la posible ubicación de material magmático que genera dicha señal sísmica. Por otra parte, la zona de la Piraña, mostró una pequeña deformación del terreno antes de algunas crisis volcánicas (Gil, 1987), lo que sugiere la posible localización de una zona de acumulación magmática en dicho sector. Igualmente, Sturchio et al. (1990) sugieren que un incremento transitorio en las fuentes termales ácidosulfocloradas localizadas al este del volcán, estuvo relacionado con la erupción de noviembre de 1985. Muñoz, Nieto & Meyer (1990) proponen que el sistema de alimentación magmático del VNR, estaría compuesto de muchas ramificaciones, más bien que una sola zona de alimentación, hecho que coincide con la distribución de diferentes zonas anómalas de b, alrededor delcráter activo.

4. Conclusiones •

Los resultados obtenidos en este estudio de la distribución espacial de la relación frecuencia-magnitud o valor b, comprueban una vez más, que el método de mapeo tridimensional de dicho valor es una herramienta muy útil para delimitar zonas de acumulación magmática en zonas volcánicas, como lo sugieren estudios anteriores 141

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(Wiemer & Benoit, 1996; Wiemer et al., 1996; Wyss et al., 1996; Wyss et al., 1997). La evidencia más clara de ello, es la estrecha correlación que existe entre los resultados obtenidos con el mapeo tridimensional del valor b, y los resultados obtenidos para el mismo sector con técnicas más sofisticadas como la tomografía sísmica, ampliamente utilizada y validada para la determinación de la estructura interna de la tierra. •

Se pudieron definir cuatro zonas anómalas de b en el VNR, localizadas, una al oeste del cráter activo (b=1.3-1.8) cerca al cráter la Olleta asociada con un sistema hidrotermal en superficie (z=1Km) y una zona de alimentación magmática en profundidad (z=6 Km); otra zona (b=1.4) ubicada bajo el cráter activo Arenas (z=1Km) asociada con un sector de acumulación de vapor y fluidos que harían parte del sistema hidrotermal del VNR; otra zona (b=1.7) localizada al sur del cráter activo (z=6 Km) asociada posiblemente a la localización de una de las cámaras magmáticas del VNR; y otra zona (b=1.7) ubicada al NE del cráter activo (z=3Km) cerca al cráter la Piraña, asociada también a una zona de alimentación magmática.

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Nº 29 - julio - diciembre / 2013 WIEMER, S.; MCNUTT, S.R.; WYSS, M. & SHIMAZAKI, K. (1996).Variations in the frequencymagnitude distribution with depth in two volcanic areas: Mount St. Helens, Washington, and Mt. Spurr, Alaska [online]. In: Geophysical Research Letters, Vol. 24, No. 2 (jan), Malden (MA, USA): John Wiley & Sons. p. 189–192.ISSN: 1944-8007 [consult: 23/11/2013]. WYSS, M. (1973). Towards a physical understanding of the earthquake frecuency distribution. In: Geophysical Journal of the Royal Astronomical Society, Vol. 31, No. 1 (mar). Malden (MA, USA): John Wiley & Sons Inc. p. 341-359. ISSN: 1365-246X. WYSS, M.; SHIMASAKI, K. & WIEMER, S. (1997). Mapping active magma chambers by b values beneath the off-Ito volcano, Japan. In: Journal of Geophysical Research. Vol. 102, No.B9 (sep). Malden (MA, USA): American Geophysical Unión - John Wiley & Sons Inc. p. 20413-20422. ISSN: 2156-2202.

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La notación polaca como estrategia para aproximarse al pensamiento funcional y al pensamiento matemático*1 [Polish notation as strategy to approximate the Functional thinking and the mathematical thinking] Omar Iván TREJOS BURITICÁ2, Álvaro Ignacio MORALES GONZÁLEZ3 Recibo: 06.02.2013 – Aprobación: 25.11.2013

Resumen El presente artículo expone una propuesta para aproximarse a la esencia del pensamiento funcional, base para la apropiación y aprovechamiento del paradigma funcional en programación de computadores, y la simplificación del pensamiento matemático. Dicho paradigma ha sido utilizado en la asignatura Programación I, del programa Ingeniería de Sistemas ofrecido por la Universidad Tecnológica de Pereira. Este es el primer curso de programación de computadores con que los estudiantes se encuentran, por lo que se ha querido proponer un camino para que ellos apropien, asimilen y comprendan la esencia del pensamiento funcional y, de paso con ello, simplifiquen el pensamiento lógico matemático. Palabras clave: Aprendizaje, Ingeniería de Sistemas, Paradigma Funcional, Pensamiento Matemático, Programación *

Modelo para la citación de este artículo: TREJOS BURITICÁ, Omar Iván & MORALES GONZÁLEZ, Álvaro Ignacio (2013). La notación polaca como estrategia para aproximarse al pensamiento funcional y al pensamiento matemático. En: Ventana Informática No. 29 (jul-dic). Manizales (Colombia): Facultad de Ciencias e Ingeniería, Universidad de Manizales. p. 145-160. ISSN: 0123-9678 1 Artículo de investigación científica y tecnológica proveniente del proyecto Formulación de un modelo para el mejoramiento del aprendizaje basado en técnicas socio afectivas y estrategias BBL desde una óptica humanizante, aprobado por la Vicerrectoría de Investigaciones, Extensión e Innovación de la Universidad Tecnológica de Pereira, ejecutado en el periodo 01.2010-12.2012, en el Grupo de Investigación en Informática. 2 Especialista en Instrumentación Física, Maestría en Comunicación Educativa, Doctorado en Ciencias de la Educación. Docente de Planta, Universidad Tecnológica de Pereira (Pereira, Risaralda, Colombia). Correo electrónico: [email protected] 3 Ingeniero de Sistemas, Especialista en Instrumentación Física, Magister en Instrumentación Física. Docente Asociado I, Universidad Católica de Pereira (Pereira, Risaralda, Colombia). Correo electrónico: [email protected] Nº 29 - Universidad de Manizales, julio-diciembre/2013 - pp 145-160

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Abstract This paper presents a proposal to approach the essence of functional thinking, basis for use of the functional paradigm in computer programming, and to simplify the mathematical thinking that has been used in the Programming I Course in Systems Engineering Program from Universidad Tecnológica de Pereira. This is the first course of computer programming with which students are and what we have tried to propose away for ownership, assimilate and understand the essence of functional thinking and incidentally there by simplify the mathematical logical thinking. Keywords: Learning, Systems Engineering, Functional Paradigm, Mathematical Thinking, Programming

Introducción El presente artículo se inspira en la búsqueda permanente de nuevas estrategias metodológicas que posibiliten aproximar al estudiante a la lógica de programación en el primer curso que reciben en su proceso de formación como ingenieros de sistemas y computación. Lo que se explica en este artículo ha sido probado, revisado y evaluado en la asignatura Programación I del programa Ingeniería de Sistemas de la Universidad Tecnológica. A lo largo de más de 20 años en el ejercicio, tanto de la profesión de Ingenieros de Sistemas como de la labor como docentes, los autores han encontrado una gran preocupación de los docentes del área de programación de computadores en buscar mecanismos, estrategias y actividades que posibiliten un entendimiento más expedito de la lógica de programación de manera que se puedan apropiar los conceptos fácilmente y que aquello que en programación de computadores se llama paradigma pueda ser asimilado de manera simple y sencilla en sus más elementales conceptos, de acuerdo con Bransford (2003, 52). En este artículo se acude al paradigma funcional de programación dado que este es el paradigma del cual se ocupa la asignatura mencionada. Debido a la avanzada de la tecnología y a la manera como ésta ha penetrado cada uno de los escenarios de la vida, cuando los estudiantes de Ingeniería de Sistemas se aproximan a un lenguaje de programación, sin quererlo, terminan acercándose mucho más al enfoque instrumental que al enfoque conceptual, según Aamodt & Wang (2009, 66), y es por eso que muchas veces se encuentran unos programadores bastante hábiles en el manejo del código y, al tiempo, muy distantes de los conceptos que subyacen a las tecnologías que posibilitan la programación de computadores. 146

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Por esta razón, y a manera de hipótesis, coincidiendo con Verlee (1986, 72), podría preguntarse si ¿es posible adoptar una estrategia que permita simplificar, al tiempo, el pensamiento funcional y el pensamiento matemático alrededor del concepto de la programación de computadores?. La respuesta gira alrededor de la propuesta que se hace en este artículo y que, en palabras sencillas, consiste en presentarle a los estudiantes la notación polaca como mecanismos para lograr los dos objetivos que se formulan en la hipótesis. En el caso del paradigma funcional, todos los esfuerzos didácticos se orientan a que los estudiantes de programación asimilen la filosofía de saber primero qué es lo que se quiere hacer, segundo con qué lo va a hacer y tercero cómo lo va a hacer. Dado que se vive en un mundo de tanta inmediatez producto de la influencia de la tecnología en la vida cotidiana de la sociedad, considera Bateson (1972, 19), el estudiante de Ingeniería de estos tiempos, teniendo en cuenta que es un nativo digital, de acuerdo con Small & Vorgan (2009), comienza en orden contrario, es decir, primero empieza a hacer lo que creía que quería hacer, luego piensa en lo que necesitaba para hacerlo y finalmente se pregunta qué es lo que quería hacer. El paradigma de programación funcional establece ese orden para todas sus operaciones y, si bien no es fácil entenderlo dado que desde la formación en la básica primaria se enseña el otro orden, la propuesta de este artículo es una estrategia metodológica para que dicha filosofía no solo se asimile sino que también se aplique tanto en contextos matemáticos como en cualquier otro contexto que la programación de computadores propicie. En lo fundamental este artículo se basa en la tesis de que si se simplifican los conceptos, se les concede significado según Cohen (2001, 45), se usa de apoyo el conjunto de conocimientos previos y se relaciona con nuevos conocimientos, dentro de un marco de actitud positiva del estudiante, como señala Enzensberger (2000, 111), se habrá encontrado un camino expedito para que el estudiante de Ingeniería de Sistemas pueda apropiarse fácilmente de la filosofía que subyace a un paradigma de programación que, en este caso, corresponde al paradigma de programación funcional en sus conceptos fundamentales.

1. Fundamento teórico 1.1 Notación Convencional Desde la primer infancia se le enseña al estudiante que el método para escribir una expresión aritmética recurre a escribir el operador 147

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entre, mínimamente, dos operandos. De esta manera, si se quisiera expresar la suma entre 5 y 2 entonces debería hacerse de la siguiente manera: 5 + 2, entendible, aparentemente, desde todo punto formativo. En esta expresión es claro que se necesita sumar el valor 5 con el valor 2, sin embargo, el uso permanente de este tipo de expresiones ha generado la costumbrede pensar primero en los datos que se va a operar y luego en la operación. De otra parte, si la expresión se torna más compleja, se debe tener un parámetro de jerarquía que permita resolverla apropiadamente. De esta manera una expresión como: 5 + 6 / 3 + 2, podría llegar a generar resultados diferentes y, por tanto, tener varias interpretaciones, si no se ponen cotas jerárquicas al respecto. Pensando silvestremente podría pensarse que la expresión 5 + 6 / 3 + 2 se puede interpretar así:

El problema no se remite solo a la forma como se interpretaría esta expresión sino a los resultados que se obtienen pues, si se recurre a la aritmética entera (cuyas operaciones no generan decimales), los resultados obtenidos serían respectivamente: Es aquí en donde podría dimensionarse la gran importancia de una interpretación correcta pues, como puede notarse, los valores son completamente diferentes y si se supone que corresponden a la inyección de mililitros de un determinado medicamento para sostener la vida de un enfermo, pareciera que no fueran muchas las esperanzas que la aritmética le diera a dicho enfermo. Sin embargo, es claro que solo una ha de ser la opción válida; es allí donde entra la jerarquía de operadores, condición sine qua non que debe plantearse para que una expresión tan simple como la del ejemplo pueda ser interpretada apropiadamente y su resultado totalmente confiable.

1.2 Jerarquía de operadores Esta jerarquía hace referencia a la categorización de precedencia o importancia que tienen los operadores debido a que, aritméticamente, no todos tienen el mismo peso, de acuerdo con Frabetti (2002, 33). En su forma más simple, esta jerarquía establece que primero se evalúan las potencia, segundo las divisiones y multiplicaciones (indistintamente) y tercero se evalúan las sumas y restas (también indistintamente). De esta manera, la interpretación de la expresión 5 + 6 / 3 + 2 tendría una sola expresión pues si se recorre la expresión de izquierda a derecha 148

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se notará que no contiene operaciones de potenciación y, por tanto, queda superado este nivel. En el segundo nivel, se vuelve a recorrer la expresión de izquierda a derecha encontrando una división, por tanto es esa la operación que se realiza primero. Entonces, la expresión se convierte en 5 + 2 + 2, debido a que la división 6 / 3 origina como resultado 2. Luego se vuelve a recorrer la expresión de izquierda a derecha, actuando dentro del tercer nivel, encontrándose una suma y luego otra suma. Esto significa que se resuelve la primera suma y luego la segunda suma. De esta forma, la expresión se convierte en 7 + 2 cuando se resuelve la primera suma y se obtiene el resultado 9, cuando se resuelve la segunda suma. Si bien se puede asegurar que el resultado es completamente entendible y razonable y que a partir de la jerarquía de operadores se puede obtener un único resultado, también es cierto que es un procedimiento aparentemente sencillo pero cuando se pone en escena en un salón de clases resulta no serlo tanto especialmente cuando la expresión se hace mucho más compleja. Por ejemplo la expresión 5 * 4 / 2 * 3 + 2 / 3 * 2 * 6, tiene un nivel de complejidad mayor y si en la expresión inicial se obtuvieron cuatro resultados diferentes (sin la incorporación de la jerarquía de operadores), esta expresión originará tantos resultados que la situación, aritméticamente hablando, será mucho más confusa. Sin embargo, siguiendo el derrotero que marca la jerarquía de operadores, el resultado (paso a paso) sería el que se muestra en la Tabla 1. Tabla 1. Resolución de una expresión más compleja Nivel Inicial Expresión Original

Expresión

Operación

5*4/2*3+2/3*2*6

I Nivel

5*4/2*3+2/3*2*6

II Nivel

20 / 2 * 3 + 2 / 3 * 2 * 6

II Nivel II Nivel II Nivel II Nivel II Nivel

10 * 3 + 2 / 3 * 2 * 6 30 + 2 / 3 * 2 * 6 30 + 0 * 2 * 6 30 + 0 * 6 30 + 0

III Nivel

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Recorriendo la expresión de izquierda a derecha, se buscan potencias y no se encuentran Se buscan divisiones y multiplicaciones (indistintamente), y se resuelve la 1ª multiplicación (5*4) Dentro del 2º nivel, se resuelve la división que se encuentra (20/2) Todavía en el 2º nivel, se resuelve la multiplicación (10*3) Se resuelve la siguiente división (2/3) en aritmética entera Se resuelve la multiplicación que es la operación que sigue (0*2) Se resuelve la última multiplicación (0*6) Se buscan sumas y restas (indistintamente) y se resuelve la única suma que se encuentra (30+0)

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Aparentemente es más sencillo resolver una expresión (sin paréntesis) haciendo uso de la jerarquía de operadores, pero curiosamente al realizar este tipo de ejercicios en un salón de clases de la asignatura Programación I en un programa de Ingeniería de Sistemas y Computación, y aún teniendo clara la jerarquía de operadores, la variabilidad y cantidad de resultados diferentes sorprende pues se esperaría que no se diera tal confusión.

1.3 Notación prefija (Notación polaca) Lukasiewicz (1966,38) observó que, escribiendo los operadores antes o después de sus operandos, no es necesario seguir los lineamientos de la jerarquía de operadores, especialmente en operaciones que tuvieren paréntesis o hacer varios recorridos para evaluar la expresión. La notación prefija es una alternativa que posibilita la resolución de expresiones aritméticas sin paréntesis sin tener que especificar la jerarquía de operadores, es decir, sin ambigüedad (así esté implícita en el desarrollo y solución de la expresión). La notación prefija o polaca se basa en la construcción de un árbol binario a partir de una expresión y, luego de hacerle un recorrido específico, permite obtener una expresión equivalente que, apoyado en el principio fundamental del paradigma funcional, finalmente obtiene un resultado único e inconfundible, según considera Van Roy & Haridi (2004, 97). Lo primero que se va a aclarar es lo que significa un árbol binario. Por árbol binario se entenderá un modelo compuesto por nodos y ramas en donde las ramas permiten que los nodos se interconecten manteniendo la idea de que cada nodo tenga un padre y solamente dos hijos, excepto el nodo raíz (inicio del árbol) y los nodos hojas (fin del árbol). Bajo este modelo, se puede establecer que la expresión 5 + 6 / 3 + 2 puede entenderse como la suma de dos elementos: el número 5 y el resto de la expresión. La forma de representarlo a partir del concepto de árbol binario se muestra en la Figura 1.

Figura 1. Expresión representada en árbol binario

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Figura 2. Recorrido por todos los nodos (Fuente: Original de los autores)

De la misma manera, se debe notar que la raíz del árbol (o sea el nodo que no tiene padre) es un operador, los nodos que tienen un padre y dos hijos son operadores y los nodos hoja (los que no tienen hijos) son operandos. Estableciendo un recorrido por todos los nodos acorde con la ruta que se muestra en la Figura 2 empezando en el operador + y terminando en el operando 2 final. Si se escriben los operadores y los operandos que se van encontrando en este recorrido, se obtendrá la expresión + 5 + / 6 3 2 que comparada con la expresión original 5 + 6 / 3 + 2 pareciera ser un poco confusa pues no se ajusta a la forma como se enseñaron a escribir las expresiones aritméticas desde la primaria. No obstante, ya se ha visto en los párrafos anteriores, que resolver esta expresión por el método tradicional, aún siendo tan sencilla, pareciera incluir algunas ambigüedades bastante perjudiciales al momento de obtener resultados.

1.4 Metodología operador – dos operandos (Extender a n operandos) Frente a la aparentemente confusa expresión + 5 + / 6 3 2 solo hace falta conocer su manera de ser resuelta. Para ello,se recurre a la esencia del pensamiento funcional que si bien todavía no se va a enunciar, de todas formas se va a utilizar puntualmente para luego generalizarse. Bajo este pensamiento, heredado del paradigma funcional, todo lo que se debe hacer con esta expresión es resolver aquellos operadores que delante tengan dos operandos. Esto lo hace muy sencillo pues, como se puede notar, no se habla de jerarquías ni de ninguna otra teoría, simplemente operador – dos operandos y listo. De esta forma, en la expresión + 5 + / 6 3 2 se encuentra que el primer operador + tiene por delante un número 5 y otro operador +, luego no se ajusta a la norma. El siguiente operador + (o sea el segundo +) tiene por delante un operador / y un número 6, luego tampoco se ajusta a la norma. 151

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El siguiente operador / tiene por delante un número 6 y un número 3, encontrando la primera ocurrencia del formato operados – dos operandos. Por tanto se soluciona y la expresión original + 5 + / 6 3 2 se convierte en + 5 + 2 2, debido a que el resultado entero de dividir 6 / 3 es igual a 2. Al volver al inicio y comenzar de nuevo, se tiene una expresión mucho más simplificada.Se encuentra en la expresión + 5 + 2 2 que al primer operador + le siguen un número 5 y otro operador +, no se cumple la norma. Sin embargo, al segundo operador + le siguen dos operandos y por tanto se resuelve. De esta manera la expresión + 5 + 2 2 se convierte en + 5 4 dado que 2+2 es igual a 4. Finalmente, se regresa al principio, con una expresión muchísimo más simplificada, encontrando un operador + seguido de dos operandos. Se resuelve y se obtieneel resultado final que es igual a 9 que corresponde al mismo valor que se encontró en la expresión escrita de manera convencional pero hallada por un camino más sencillo y simplificado; sin necesidad de recurrir a ninguna jerarquía de operadores y que es muy sencillo y entendible el principio de resolución de la expresión, a lo cual subyacen los fundamentos de pensamiento funcional heredado de la programación funcional. No hubo posibilidad a que se presentaran dos o más interpretaciones de la expresión y, por tanto, el resultado fue único e irrebatible. En el caso de la expresión 5 * 4 / 2 * 3 + 2 / 3 * 2 * 6, por su naturaleza más compleja se ha de suponer que tanto el árbol como la expresión resultan un poco más extensos pero, para su resolución y luego de obtenida la expresión a partir del recorrido del árbol binario, se mantiene la norma Operador – Dos operandos y el problema queda simplificado. Es de anotar que la expresión que resulta del árbol binario se conoce como Expresión en Notación Prefija o Notación Polaca. De acuerdo a lo expuesto, el árbol resultante de esta expresión sería el que se muestra en la Figura 3 en la cual se nota una mayor cantidad de nodos, de ramas y de hojas acorde con el espíritu de la expresión que tiene un nivel mayor de complejidad dado su cantidad de operadores y operandos, así como también se muestra el sentido del recorrido. La expresión resultante es+ * 5 * / 4 2 3 * / 2 3 * 2 6 y, aplicando la norma resolver operador dos operandos la Tabla 2 muestra su resolución paso a paso, puede notarse que el resultado obtenido es el mismo que se obtuvo al resolver la expresión por jerarquía de operadores. Cabe anotar que esta expresión, afirma Kaufmann et al. (2008), por no tener paréntesis, tiene un nivel de interpretación por jerarquía de operadores que llega a generar diferentes resultados y es, precisamente, eso lo que se simplifica pues en la resolución a partir de la expresión escrita en notación polaca no es necesario tener en cuenta la jerarquía de 152

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operadores de manera consciente dado que, de manera automática, se va resolviendo con la jerarquía inconscientemente.

Figura 3. Árbol de una expresión más compleja Tabla 2. Resolución de la expresión en notación polaca Expresión +*5*/423*/23*26 +*5*23*/23*26 +*56*/23*26 +*56*0*26 + * 5 6 * 0 12 +*560 + 30 0

OperaciónRealizada /42 *2 3 /23 *2 6 *0 12 *5 6 + 30 0

NuevaExpresión +*5*23*/23*26 +*56*/23*26 +*56*0*26 + * 5 6 * 0 12 +*560 + 30 0 30

1.5 Expresiones lógicas Tal como se hace con las expresiones aritméticas, también se procede con las expresiones lógicas y por tanto una expresión del tipo (a > b) AND (b < c), que estaría escrita en el sistema convencional, originará un árbol binario. El recorrido de la expresión lógica: (AND > a b a b, luego se resuelve la expresión < b c y por último se obtiene el resultado lógico de comparar con una operador AND los dos resultados anteriores. 153

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1.6 Pensamiento funcional El pensamiento funcional, base para la apropiación de conceptos del paradigma de programación funcional como vertiente de la programación declarativa, implica tres principios fundamentales que, en su orden, son: a) ¿Qué se va a hacer?, b) ¿Con qué se va a hacer? Y c) ¿Cómo lo va a hacer? (Felleisen et al., 2003). En este orden, y solo en este orden, el paradigma funcional provee los elementos de juicio que permiten que el pensamiento funcional tenga las bases necesarias para que se comprenda, se analice, se apropie y se aplique el conjunto de ventajas que tiene el paradigma funcional como base para la programación de computadores. Si bien el paradigma de programación funcional se basa en funciones que son, en términos sencillos, pequeños núcleos de código que permiten alcanzar pequeños objetivos y que, asociadas con otras funciones, posibilitan el logro de objetivos más ambiciosos en términos de programación, estas funciones no son ajenas a la misma filosofía. A continuación se presenta un ejemplo simple escrito en lenguaje de programación DrScheme y que cumple, per se, con los postulados básicos del pensamiento funcional: (define (area_del_triangulo Base Altura) ( / * Base Altura 2))

En esta función tan sencilla, pero que sirve de ejemplo para la explicación, se evidencian los tres postulados mencionados: ¿qué se va a hacer? Calcular el área de un triángulo (eso se supone a partir del nombre de la función area_del_triangulo); ¿con qué se va a hacer? Con dos argumentos: uno se llama Base y el otro se llama Altura. ¿Cómo se va a hacer?, aplicando la ecuación del área del triángulo que, en este ejemplo, está escrita en notación prefija. Ahora bien, si se quisiera construir una función que reciba los datos Base y Altura y los envíe a esta función para que haga el cálculo correspondiente entonces una solución podría ser: (define (lectura_de_datos Base Altura) (display “Digite la base”) (set! Base (read))

(display “Digite la altura”) (set! Altura (read))

(display “El área del triangulo es:”) (area_del_triangulo Base Altura))

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De nuevo, si se analiza la función a partir de los postulados básicos del pensamiento funcional se obtienen las siguientes respuestas: - ¿qué se quiere hacer? Leer unos datos o, dicho de mejor forma, realizar una lectura de datos (eso es lo que indica el nombre de la función lectura_de_datos); - ¿con qué se quiere hacer? Con los argumentos que acompañan el nombre de la función y que, para este caso, se llaman Base y Altura; - ¿Cómo se quiere hacer? Mostrando unos títulos alusivos a la lectura, almacenando lo que digite el usuario en los argumentos correspondientes y llamando, finalmente, a la función area_del_triangulo a la cual se le envían los valores de los dos argumentos leídos.

2. Metodología La enfatización de los postulados básicos del pensamiento funcional, base para la apropiación del paradigma funcional en programación de computadores en la asignatura Programación I, se realizó en dos fases: - En la primera fase se tomaron como base dos semestres de la asignatura en mención que correspondieron a los semestres I y II de 2010 y, durante esos cursos, se impartió el contenido completo sin hacer énfasis en los postulados fundamentales del pensamiento funcional. De esta forma se cumplió con lo establecido en lo normativo pero, en lo metodológico, se adoptaron las estrategias tradicionales de enseñanza sin que se hiciera el énfasis mencionado. Se tomaron notas a lo largo del semestre en relación con el rendimiento y apropiación del conocimiento de los estudiantes alrededor de los diferentes conceptos y temas que forman parte del contenido de la asignatura Programación I. Se hicieron observaciones al respecto de los resultados de las evaluaciones, los quices y las pruebas que se aplicaron como talleres y programas. Estas revisiones se realizaron tanto desde el punto de vista cuantitativo como desde la óptica cualitativa. El objetivo de esta estrategia radicaba en tener elementos de juicio que permitieran establecer relaciones comparativas entre la asignatura con énfasis en los postulados fundamentales a partir de estrategias como la notación polaca y la misma asignatura pero sin énfasis en los postulados fundamentales. - En la segunda fase se tomaron como base los grupos de la asignatura durante los semestres I y II de 2011 de manera que, desarrollando los mismos contenidos pero haciendo un énfasis muy marcado en 155

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la apropiación de los postulados básicos del pensamiento funcional, se pudieran hacer las comparaciones entre los dos estilos de servir la asignatura de manera que posibilitaran elementos de juicio acerca de la apropiación y asimilación de los conceptos básicos de la programación funcional y de su paradigma asociado. Al igual que en la primera fase, explicada en el ítem anterior, durante toda la experiencia se tomaron notas a lo largo del semestre en relación tanto con el rendimiento académico como con la apropiación del conocimiento especialmente en lo referente a los postulados básicos del pensamiento funcional. Se hicieron observaciones al respecto de las evaluaciones, los quices y todas las formas de seguimiento académico que se adoptaron, de manera que se facilitara la comparación con la otra experiencia. También se aplicaron criterios cuantitativos y cualitativos en el análisis de la información recogida. A esta propuesta metodológica podría surgir una pregunta: ¿Porqué la experiencia no se hizo en paralelo? Una de las razones por las cuales no se hizo en paralelo obedece al hecho de que los cursos de Programación I involucran estudiantes que son muy cercanos en lo personal, sea que estén en el mismo curso o no y no se quería que un grupo contaminara al otro, siguiendo a Medina (2011), es decir, que la metodología con un grupo reflejara sus efectos en el otro y que, al final, los resultados de esta investigación no reflejaran lo que se quería comprobar, según Barrera et al. (2007). Para no correr ese riesgo, se procedió a realizarlo en tiempos diferentes durante el 2010 (sin énfasis en los postulados fundamentales del pensamiento funcional) y en el 2011 (con un énfasis marcado en dichos postulados).Otra razón por la cual no se adoptó en paralelo la metodología propuesta obedece a que la valoración cualitativa partió de una interacción muy activa delos docentes de la asignatura (autores de este artículo) con cada uno de los estudiantes y se quería tener un tiempo suficientemente prudencial pero amplio para dedicarlo al proceso de comunicación con los alumnos y, de allí, poder tener los elementos de juicio suficientes que permitieran dicha valoración cualitativa. Es de anotar que durante la experiencia con los dos enfoques se procuró desarrollar actividades, evaluaciones, quices, pruebas, talleres y actividades muy similares, sin ser copia una de la otra, pero se quería mantener el rigor que exige especialmente la investigación cualitativa, de acuerdo con Small & Vorgan (2009, 89).

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3.1 Descripción

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3. Resultados

Se muestran en la tabla 3 los resultados cuantitativos que se obtuvieron de la adopción de la metodología expuesta en el numeral anterior. Se puede notar un sensible incremento en el promedio de las pruebas 1º parcial y 2º parcial entre los cursos con énfasis tradicional y los cursos en énfasis en postulados básicos del pensamiento funcional. Es de anotar que se mantuvo la tendencia en las tres pruebas en todos los cursos, es decir, el promedio de notas del 1º parcial fue más alta que el promedio de notas del 2º parcial y en el examen final, el promedio vuelve a aumentar comparándolo con la nota del 2º parcial. Dicha situación pareciera obedecer al hecho que en el 1º parcial, la temática que se incluye corresponde a conceptos y teoría que constituyen la base para el desarrollo del curso, de la misma manera los talleres, quices y demás actividades evaluativas cubren un espectro de conocimiento pleno de conceptos sencillos. En el 2º parcial, la situación es completamente diferente dado que el conjunto de conocimientos que incluye esta segunda evaluación formal incluye el tema de la recursión, base para la construcción de procesos iterativos. Tabla 3. Resultados cuantitativos Énfasis Tradicional Postulados Básicos

Semestre I 2010 II 2010 I 2011 II 2011

1º Parcial 4.0 3.9 4.3 4.2

2º Parcial 3.7 3.5 4.0 4.1

ExamenFinal 3.8 3.5 4.0 3.9

Este concepto de recursión mueve el piso lógico de la programación tradicional y su asimilación requiere un poco más de tiempo del esperado por parte de muchos estudiantes. El examen final, como era de esperarse, pareciera ser el promedio numérico de las notas de los parciales algo que, en términos de aprendizaje, tiene todo el sentido posible.No ha de olvidarse que las pruebas evaluativas parciales, los quices, los talleres y las demás formas de evaluación fueron realizadas en todos los cursos tratando de mantener características de similaridad para que los resultados pudieran ser comparables tanto en lo cuantitativo como en lo cualitativo. A pesar de que se revisaron varios ítems durante el curso, estos parecieran ser no solo los más relevantes sino también los que resumen la valoración cualitativa de los otros. En segunda instancia, vale la pena recordar que las valoraciones cualitativas no corresponden a una asociación con alguna escala cuantitativa; las valoraciones cualitativas surgen de la interacción comunicativa con los estudiantes 157

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en sesiones que, siendo cortas, fueron muy frecuentes y posibilitaron que se dedicara el tiempo suficiente a cada alumno. Se evidencia que los conceptos cualitativos que predominan en la valoración del rendimiento académico en los ítems mencionados en párrafos anteriores son notoriamente mejores en los dos semestres en los cuales se adoptó el énfasis sobre los postulados básicos del pensamiento funcional en comparación con los resultados del mismo proceso en el semestre en que este énfasis no se adoptó. Vuelve a encontrarse un escollo en relación con el concepto de recursión y su apropiación para el desarrollo de programas bajo el paradigma funcional. En el desarrollo de la asignatura Programación I, y a lo largo del semestre, se detectaron algunos problemas; algunos asociados con los temas propios del contenido de la asignatura y, otros, asociados con los ajustes naturales que se han de hacer a metodologías innovadoras cuando éstas se incorporan en reemplazo de métodos tradicionales. Entre las dificultades encontradas se pueden relacionar las siguientes: a) dificultades con la interpretación de la expresión original, es decir, la expresión aritmética escrita en forma lineal pero sin paréntesis, b) dificultades en la ubicación de los paréntesis, c) dificultades en la construcción del árbol binario que se deriva de la interpretación de la expresión, d) dificultades con la interpretación y ubicación apropiada de las operaciones resta y división. Ahora bien, en relación con los logros obtenidos a partir de este enfoque metodológico se pueden citar los siguientes: a) asimilación inmediata del recorrido en prefijo de un árbol binario, b) asimilación inmediata de la obtención de la expresión resultante en notación prefija, c) asimilación moderada de la forma de resolver una expresión escrita en notación prefija, d) alta aproximación al pensamiento funcional, e) alta simplificación del pensamiento matemático respecto de la resolución de expresiones aritméticas.

3.2 Discusión Por los resultados obtenidos y su análisis en relación con la metodología adoptada y con todos los elementos que se involucraron en esta experiencia, pareciera que, para los estudiantes la apropiación, asimilación y aplicación del pensamiento funcional (y del paradigma funcional), fuera mucho más sencillo cuando participan de un curso de programación con énfasis en los postulados básicos del pensamiento funcional que cuando no se adopta esta estrategia. Se nota, luego de varios ejercicios, talleres y actividades evaluativas, que para el estudiante es mucho más simple concebir, escribir y resolver una expresión 158

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aritmética desde el pensamiento funcional que desde el pensamiento tradicional (Brendan, 2005). Las opiniones de los estudiantes, tomadas durante el proceso de comunicación directa con ellos, constituyen una base para poder asegurarlo; es de anotar que si bien este no es un concepto totalmente generalizado, en un grupo determinado discrepan de esta posición uno o dos estudiantes. Los demás parecen encontrar éste como un camino más fácil para la resolución de expresiones y así lo corroboran en las actividades evaluativas.

4. Conclusiones •

Pareciera ser útil, tanto desde lo conceptual como metodológico e instrumental, adoptar un énfasis marcado en los postulados del pensamiento funcional en un curso de Programación I que se sirva del paradigma funcional con lo cual resulta de gran utilidad realizar valoraciones y análisis tanto cuantitativos como cualitativos para tener un panorama mucho más amplio de este tipo de experiencias, en concordancia con Ausubel (1986, 189), tal como lo demuestran los resultados de la Tabla 3.

•

Se hace necesario que en los primeros semestres de un programa de formación universitario se fortalezca el concepto de Comunicación entre el docente y los estudiantes para conocer un poco más al alumno en su dimensión como ser humano acudiendo a la experiencia expuesta y a los fundamentos del Aprendizaje Significativo.

•

Conviene que se tenga en cuenta el paradigma funcional como contenido de la primera asignatura de programación de un programa de ingeniería dada su alta cercanía con el pensamiento humanoasí como adoptar la notación polaca como mecanismo para la simplificación del pensamiento matemático en las asignaturas del área de Matemáticas. Los resultados al respecto del área de programación parecieran favorecer esta conclusión.

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Políticas editoriales Omar Antonio VEGA (Director/Editor) y Comité Editorial

La Revista Ventana Informática, cuyo lema es:

«Alguien está necesitando la información que usted está dispuesto a brindar, usted está necesitando la información que alguien está dispuesto a brindar… Ventana Informática se mantiene abierta para que la información fluya en ambas direcciones» pone a consideración sus políticas editoriales, con la pretensión de lograr que esta publicación se convierta en un espacio abierto y disponible a todos quienes estudian, investigan y trabajan en las áreas de acción de la revista.

1. Criterios de publicación, citación y reproducción La Revista Ventana Informática es una publicación semestral de carácter científico-tecnológico, orientada a promover y difundir los desarrollos y la investigación en el área de la informática, las telecomunicaciones, la sociedad de la información y el conocimiento ydisciplinas relacionadas. La Revista señala que la publicación de artículos no da derecho a remuneración alguna y que la responsabilidad del contenido de los artículos es de los autores, inclusive en lo relacionado con la propiedad intelectual de otros autores y/o fuentes, por lo que la Universidad de Manizales no asume responsabilidad por lasopiniones y contenidos de los documentos publicados. Cada número de la revista incluye entre 9 y 15 artículos1, de acuerdo con la calificación promedia obtenida en el proceso de evaluación, y evitando que aparezcan más de dos colaboraciones de un mismo autor (en solitario o con coautores), así como que los artículos donde los integrantes del comité editorial o el director, aparecen como autores, superen el 50% de los documentos publicados en cada número. Los artículos considerados como publicables y que no sean incluidos en el número en que se selecciona, quedan en reserva para el número siguiente, siempre y cuando los autores no decidan retirarlos. La citación de los artículos publicados en la revista pueden hacerse, siempre y cuando se indique claramente la siguiente información: 1

Salvo casos especiales, como la publicación de las ponencias de algunos académicos, donde la revista sea el medio oficial de difusión.

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Revista Ventana Informática. Manizales (Colombia): Universidad de Manizales, número de la revista, página(s) y año de publicación. ISSN 0123-9678. Como manera de facilitar su citación, en cada artículo se presenta el modelo para ella. La reproducción de artículos publicados en la revista con fines académicos y sin ánimo de lucro, debe informarse de ello, mientras en el caso de que su reproducción implique otros usos, debe solicitarse su autorización escrita al Director de la revista Ventana Informática.

2. Características de los artículos La Revista Ventana Informática recibe artículos preferiblemente inéditos (en caso de no serlo, los autores deben adjuntar los respectivos permisos para reproducir en esta revista), escritos en idiomas español o inglés (el uno sirve como idioma alterno del otro). Cuando esté relacionado con un proyecto (de investigación, extensión, desarrollo o de otro tipo), debe adjuntarse un documento con la información de él, así como cuando se asocie a una tesis, debe especificarse el programa, el título académico, la institución y el tutor o director. 2.1 Tipos de artículos publicables Las colaboraciones deben estar en la perspectiva conceptual-disciplinal o de análisis práctico de la informática, las telecomunicaciones, la sociedad de la información y el conocimiento, así como aquellas disciplinas relacionadas. Tipo de artículo Artículo de investigación científica y tecnológica

Descripción Presenta los resultados originales de un proyecto terminado de investigación y/o desarrollo

Artículo de reflexión

Presenta resultados de una investigación, especialmente documental, sobre un tema específico y a partir de fuentes originales, desde una perspectiva analítica, interpretativa o crítica del autor.

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Componentes 0. Introducción 1. Fundamento teórico 2. Metodología 3. Resultados y Discusión 4. Conclusiones 5. Agradecimientos (opcional, no superior a 100 palabras) 6. Referencias Bibliográficas (mínimo 15 fuentes confiables, pertinentes y actualizadas). 7. Bibliografía complementaria (opcional) 0. Introducción 1. Desarrollo temático (puede separarse en varios capítulos, según lo considere el autor) 2. Conclusiones 3. Agradecimientos (opcional, no superior a 100 palabras) 4. Referencias Bibliográficas (mínimo 20 fuentes confiables, pertinentes y actualizadas). 5. Bibliografía complementaria (opcional)

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Tipo de artículo Artículo de revisión

Descripción Presenta el análisis, sistematización e integración de los resultados de investigaciones (publicadas o no) sobre un campo de la ciencia o la tecnología, destinado a dar cuenta de sus avances y tendencias

Reporte de caso

Presenta los resultados de un estudio sobre experiencias técnicas y metodológicas en una situación específica, incluyendo la revisión analítica sobre casos análogos (antecedentes)

Componentes 0. Introducción 1. Desarrollo temático (puede separarse en varios capítulos, según lo considere el los autores) 2. Conclusiones 3. Agradecimientos (opcional, no superior a 100 palabras) 4. Referencias Bibliográficas (mínimo 50 fuentes confiables, pertinentes y actualizadas. 5. Bibliografía complementaria (opcional) 0. Introducción 1. Antecedentes 2. Metodología 3. Resultados y Discusión 4. Conclusiones 5. Agradecimientos (opcional, no superior a 100 palabras). 6. Referencias Bibliográficas (mínimo 15 fuentes confiables, pertinentes y actualizadas). 7. Bibliografía complementaria (opcional)

2.2 Especificaciones del artículo La Tabla 1 recoge algunos aspectos específicos que los autores deben tener en cuenta al momento de construir sus artículos. Es de aclarar que se puede solicitar los formatos, tanto de artículos como de la información adjunta. Tabla 1. Especificaciones a considerar en la construcción de artículos para la revista Ventana Informática Ítem

Especificaciones

Tamaño de página

Carta (21.59 cm x 27.94 cm).

Márgenes

Simétricas de 3 cm.

Interlineado

Sencillo (0 pto antes, 0 pto después), en la totalidad del artículo.

Longitud

10 a 15 páginas.

Título de artículo

Fuente Arial 14, mayúscula inicial, negrita, centrado. Longitud máxima de 15 palabras.

Título de artículo en idioma alterno Fuente Arial 12, mayúscula inicial, negrita, cursiva, centrado, entre [ ]. Autor(es) del artículo

Fuente Arial 10, cursiva, centrado. Nombre(s) con mayúscula inicial y apellido(s) en mayúscula sostenida.

Tipo de artículo

Fuente Arial 10, cursiva, centrado, mayúscula inicial.

Títulos primer orden

Fuente Arial 12, mayúscula inicial, negrita, centrado. Numeración 0., 1., 2., etc.

Títulos segundo orden

Fuente Arial 12, mayúscula inicial, justificado, negrita. Numeración 1.1, 1.2, etc.

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Ítem

Especificaciones

Títulos tercer orden

Fuente Arial 12, mayúscula inicial, justificado, negrita, separado por un punto y un espacio del texto. Numeración 1.1.1, 1.2.1, etc.

Títulos cuarto orden

Fuente Arial 12, mayúscula inicial, justificado, negrita, separado por un punto y un espacio del texto, e indicado con viñeta (•)

Texto del artículo

Fuente Arial 12, normal, justificado.

Términos en idiomas diferentes o Fuente Arial 12, cursiva. no aceptados por RAE Expresiones resaltadas

Fuente Arial 12, cursiva.

Texto de resúmenes

Fuente Arial 10, justificado, cursiva. Un párrafo entre 100 y 200 palabras.

Palabras claves

Fuente Arial 10, justificado, cursiva. Entre 3 y 6, en orden alfabético.

Citas bibliográficas directas

Fuente Arial 12, justificado, en cursiva, entre « ». Si es breve (inferior a seis líneas) se inserta dentro de un párrafo. Si es extensa (entre 6 y 12 líneas) se presentan en un bloque con una sangría de cuatro espacios (equivale a 1 cm) a ambos lados, que se conserva hasta el final.

Citas bibliográficas indirectas

Fuente Arial 12, justificado. Se indican mediante expresiones que faciliten la comprensión del texto (Según, De acuerdo con, Establece, o similares), acompañadas del respectivo autor(es).

Fuentes citadas

Arial 12, se ubica junto a la cita respectiva, indicando autor, año y página consultada (como se muestra en el numeral 4.4). Si son dos autores se unen con &; si son tres autores se separan los dos primeros con coma y el tercero con &; mientras en el caso que superen los tres autores, se escribe el apellido del primer autor acompañado de la expresión et al.

Notas al pie de página

Se indican con números consecutivos a lo largo del artículo, ubicados al final de la expresión correspondiente. El texto se presenta en fuente Arial 10, justificado.

Referencias bibliográficas

Fuente Arial 11, justificado. Atiende a los estilos presentados en la tabla 2. Las fuentes poco confiables, debido a su bajo o nulo control y arbitraje (como wikis, blog, páginas personales, entre otras), se descartan como referencias en los artículos presentados.

Título de tabla o figura

Fuente Arial 10, cursiva, centrado. Se ubica debajo de las figuras y encima de las tablas, acompañado de la fuente de procedencia respectiva (autor, año, página)

Tablas

Texto en fuente Arial 10, justificado. Líneas horizontales con grosor de ½ punto. No debe superarse las tres tablas en el documento, como tampoco tener tablas con más de 15 filas.

Figuras

10.6 cm en el lado mayor, centrado, insertado como imagen, alta calidad, formatos .jpg o .tif. Comprende fotografías, dibujos, diagramas y demás representaciones gráficas, sin incluir cuadros y tablas. Cada artículo tiene hasta tres figuras cuando haya tablas, o las cinco figuras, si el artículo no presenta tablas.

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Ítem Redacción

Especificaciones Impersonal (pueden presentarse excepciones en citas directas), coherente y con adecuada ilación. El texto respeta las normas gramaticales y ortográficas de los idiomas utilizados.

Respeto por la propiedad El texto no debe presentar indicios de apropiación inapropiada o intelectual coincidencia con documentos publicados. Se recomienda el adecuado uso de las citas, y la revisión previa del documento con aplicativos antiplagio. Abreviaturas

Se indican la primera vez que aparezcan en el cuerpo del artículo, bien como nota al pie o dentro de paréntesis en el texto.

Líneas de código

Fuente Courier 11 con la identación respectiva.

Ecuaciones

Fuente Cambria Math 11.

Números en el texto

Los números 1 a 9, si no están acompañados de unidades de medidas (Km., ml, KB) o no hacen parte de un lapso (3 a 5), se escriben en letras. Los números superiores siempre se presentan en dígitos.

2.2.1 Presentación de la primera página. La página inicial del artículo está constituida por los siguientes elementos (Figura 1): - El título del artículo, que con su concreción y claridad, permite identificar la temática desarrollada. Se escribe en el idioma original y debajo de él aparece su respectiva traducción al alterno. - El nombre completo del autor o autores y, como nota de pie de página, su respectiva información académica y laboral (cargo, institución y dirección de correo electrónico). - El tipo de artículo, con una nota al pie de página, indicando la información del proyecto que sirve de base para el artículo.

Figura 1. Vista de la primera página del artículo

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- El resumen, tanto en el idioma original como en el alterno, que consiste en un texto descriptivo del contenido básico y su relevancia, al presentar de forma clara y breve los propósitos, el alcance del artículo, los procedimientos utilizados, los principales hallazgos y las conclusiones. - Las palabras claves, en el idioma original y el alterno, que consisten en expresiones fundamentales del artículo. 2.2.2 Introducción. Todos los artículos presentan la correspondiente Introducción, donde se identifica claramente el problema o temática, presenta brevemente los trabajos más relevantes y las contribuciones de otros autores al tema, así como también se justifica la realización del trabajo. 2.2.3 Citas bibliográficas. Las citas, directas o indirectas, se presentan en el texto, acompañadas de su procedencia mediante la indicación entre paréntesis, del autor, año2 y página consultada (en caso de documento paginado), mientras su referencia bibliográfica se ubica en la bibliografía, de manera que haya una completa coherencia entre las dos. Si existen varias referencias delmismo autor publicadas en el mismo año, se diferencian colocando las letras a, b, c, etc., a continuación del año, característica que se conservará en la bibliografía. Citas textuales, literales o directas. Consiste en la transcripción de apartes textuales procedentes de fuentes consultadas. Ellas se diferencian perfectamente del texto general mediante su escritura en cursiva y la utilización de comillas tipográficas («»). Si son citas breves, es decir inferior a seis líneas, se incluyen dentro de un párrafo, y en caso de tener una longitud entre 6 y 12 líneas, se diferencian al presentarse en un bloque con una sangría de cuatro espacios (equivale a 1 cm) a ambos lados, que se conserva hasta el final. Se recomienda evitar la presentación consecutiva de citas directas en el documento. Ejemplo1 (cita directa breve): A pesar de existir varias definiciones sobre ambiente virtual de aprendizaje, se asume como el «espacio físico donde las nuevas tecnologías tales como los sistemas satelitales, el Internet, los multimedia, y la televisión interactiva entre otros, se han potencializado rebasando al entorno escolar tradicional que favorece al conocimiento y a la apropiación de contenidos, experiencias y procesos 2

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Si no se cuenta con el año de publicación, se utiliza la expresión s.f. (sin fecha).

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pedagógico-comunicacionales» (Ávila & Bosco, 2001, 1-2), indicando que está conformado por el espacio, el estudiante, el asesor, los contenidos educativos, la evaluación y los medios de información y comunicación. Ejemplo 2 (cita directa breve): Es importante tener en cuenta que «cada agente involucrado en la cadena de suministro debe disponer de un sistema informático preparado para poder generar, gestionar y registrar la información de trazabilidad necesaria en cada momento (entendiendo como información de trazabilidad los lotes y/o fechas asociados a cada producto)» (Aecoc, s.f., 2), es decir, los sistemas de trazabilidad para su funcionamiento y desempeño necesitan estar provistos por otros sistemas como son los de monitoreo o sistemas de información, estos contienen todos los procesos de la trazabilidad, que a su vez son almacenados en bases de datos. Ejemplo 3 (cita directa extensa): «Los maestros y tutores juegan un papel crucial en el proceso de enseñanza-aprendizaje, proporcionando al estudiante retroalimentación sobre lo estudiado y orientación sobre la ruta a seguir, lográndose de esta manera un cierto grado de personalización del proceso educativo a las necesidades y aptitudes específicas de cada estudiante. Sin embargo, no se están explotando las capacidades de las computadoras de comportarse como entes inteligentes, capaces de funcionar como tutores de los aprendices y asistentes de los maestros» (Morales, 2007, 31) Citas indirectas o contextuales. Son aquellas citaciones no literales, es decir, donde se presenta el resumen del planteamiento del autor consultado, sin que el consultante emita juicios de valor. Se indican el autor y entre paréntesis, el año y la página de donde proviene la información (en caso de documento paginado), acompañado de expresiones que faciliten la comprensión del texto (según, de acuerdo con, afirma, sostiene, considera, etc.). Debe tenerse especial cuidado cuando una cita indirecta supere un párrafo, en el sentido de indicar con claridad corresponde a la misma cita. Ejemplo 1: Según la CEPAL (2001, 11), la balanza de pagos o financiera argentina fue la única crítica en la región, contagiando, durante los trimestres segundo y tercero, a las economías vecinas, las cuales, debido a la evolución del cuarto trimestre, se confía que se habrían desvinculado de ella. 167

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Ejemplo 2: Por otra parte, para Petrella (1993, 1999a y 1999b), este ha sido un centro de actividad profesional como gerente de sistemas y como consultor en proyectos informáticos por mucho tiempo, analizando el marco teórico de estos procesos de contratación y la necesidad de adaptarlos a cada situación específica, especialmente en instituciones estatales, considerando aspectos funcionales, técnicos, económicos, legales y notariales de cada proceso. Ejemplo 3: Uno de los enfoques principales de esta implementación es la posibilidad de usar múltiples engines de protección, que utilizan métodos y técnicas heterogéneas para la detección de malware. Este modelo, denominado N-version protection (Oberheide et al., 2007), está basado en el concepto de N-version programming, introducido originalmente por Liming & Avizienis (1977), en donde se propone la creación de múltiples versiones de una aplicación con el fin de comparar sus salidas y así asegurar su funcionamiento correcto. Ejemplo 4: La planeación prospectiva permite también la concurrencia entre los estudios de futuro, la planeación estratégica y los análisis, estudios y diagnósticos situacionales, para encontrar y priorizar el desarrollo de la cadena del valor en el marco de la gestión del cambio, la gestión de la cultura la gestión de la comunicación y una interacción y comprensión mutua entre los actores para pensar su futuro y tomar decisiones desde el presente, como lo consideran Gavigan, Ducatel & Scapolo (2002, 22). 2.2.4 Figuras y tablas. Las figuras y tablas solo son incluidas si contribuyen a la claridad y nitidez del texto. Se numeran, describen e invocan en el texto, y se ubican en la misma página o en la siguiente, acompañada de su identificación. Ejemplo 1 (tabla): … donde se establecen las fases y actividades propias del proceso de desarrollo de aplicaciones web, donde la especificación de los requisitos web de calidad, se llevan a cabo mediante actividades y procedimientos para la elicitación, modelado y especificación de los requisitos tomando como fundamento los modelos de calidad ISO 9126, IEEE 1061, McCall y Boëhm, mostrados en la Tabla 2.

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Tabla 2. Descomposición de subcaracterísticas para usabilidad (Olsina 1999, 62) ISO 9126 Título Usabilidad Tipo Característica Subcaracterísticas Comprensibilidad

IEEE 1061 Usabilidad Característica Comprensibilidad

Modelo de calidad para la web Usabilidad Característica Comprensibilidad (global del sitio)

Facilidad de aprender

Facilidad de aprender

Mecanismo en ayuda y retroalimentación

Operabilidad

Nivel de comunicación

Grado de atracción

Operabilidad

Aspectos de interfaces Aspectos estéticos y de estilo

Ejemplo 2 (figura): Otra herramienta es el validador de Web Desing Group, WDG HTML Validator (Figura 2). Esta herramienta usa el mismo motor que el validador HTML del W3C, sin embargo, produce mensajes más sencillos y fáciles de entender.

Figura 2. WDG HTML Validator (Web Design Group, 2007)

2.2.5 Referencias bibliográficas. Todos los artículos presentan el listado de referencias bibliográficas citadas en el texto. Se recomienda tener presente la cantidad mínima de referencias establecidas para cada tipo de artículo. De manera opcional, puede incluirse la bibliografía complementaria, que consiste en aquellas fuentes no citadas, pero que suministraron algún apoyo documental en la construcción del artículo. Organización de la referencias. Las referencias se ordenan alfabéticamente por autor y sin ningún tipo de numeración o viñeta. Si son autores personales consultados se presentan como APELLIDO, Nombre. En caso de varios autores se separan por punto y coma (;), excepto el último que se separa con la conjunción y, o 169

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su equivalente en el idioma de la referencia, y sin omitir las normas internacionalmente aceptadas para presentar los autores de acuerdo a su nacionalidad. Cuando la referencia corresponde a alguien que aparece como editor o compilador, se indica entre paréntesis, después del nombre sin coma previa, de preferencia abreviado y en minúsculas: (ed.), (comp.). En caso de autor corporativo se coloca su nombre en mayúscula sostenida. Si en varias ciudades o países existe el nombre del autor corporativo, se indica la ciudad o país entre paréntesis. Ejemplo de ellos es: MINISTERIO DE TRANSPORTE (Colombia); MINISTERIO DE TRANSPORTE (Venezuela), o MUSEO DE ARTE MODERNO (Medellín); MUSEO DE ARTE MODERNO (Cartagena de Indias); MUSEO DE ARTE MODERNO (Bogotá); MUSEO DE ARTE MODERNO (México). Cuando existen varias citas del mismo autor, se ordenan por año empezando por la más antigua, en tanto si se tienen diferentes fuentes del mismo autor en el mismo año, se diferencian colocando las letras a, b, c, etc., a continuación del respectivo año. Estilos de referencia bibliográfica. La presentación de las referencias varía de acuerdo a su procedencia (libro, publicación periódica, ponencia, tesis, documento electrónico, etc.), por lo que, en la Tabla 2, se presenta el respectivo modelo, acompañado de ejemplos. Tabla 2. Modelo y ejemplo de referencias bibliográficas, según el tipo de fuente Tipo de fuente

Artículo de revista

Modelo

Ejemplos COLLINS, Philip G. & AVOURIS, Phaedon (2001). Introducción de los nanotubos en el dominio de la electrónica. En: Investigación y Ciencia. No. 293 (feb.). Barcelona (España): Autor. (Año). Título Prensa Científica. p. 12-20. ISSN: 0210136X d e l a r t í c u l o . E n : COLLISON, C.; DENNISON, R.B. & RUUD, B. (2007). Título de la revista. Using social technologies to aid communities. In: Knowledge Número del volumen, Management Review, Chicago (USA): Melcrum Publishing. número de la entrega (Mar-Apr). 10 p. ISSN: 1369-7633. (mes). Ciudad (País): TIMARÁN, R. & MILLÁN, M. (2005). Extensión del Lenguaje Editorial. Paginación. SQL con nuevas primitivas para el descubrimiento de Reglas ISSN de Asociación en una Arquitectura Fuertemente Acoplada con un SGBD. En: Revista Ingeniería y Competitividad. Vol. 3, No. 2, (dic.). Cali (Colombia): Universidad del Valle. p. 53-63. ISSN. 0123-3033.

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Tipo de fuente

Libro y capítulo de libro

Tesis y otros trabajos de grado

Ponencias y conferencias

Modelo

Autor. (Año). Título. Edición. Ciudad ( P a í s ) : E d i t o r. Paginación. ISBN

Facultad de Ciencias e Ingeniería

Ejemplos CEPAL (2001). Balance preliminar de las economías de América Latina y el Caribe. Santiago de Chile (Chile): CEPAL. 105 p. ISBN: 92-1-32188-8 SUAIDEN, Emir José (2004). El papel de la Sociedad de la Información en América Latina. En: CARIDAD SEBASTIÁN, Mercedes & NOGALES FLORES, J. Tomás (comp.) (2004). La información en la posmodernidad: La sociedad del conocimiento en España e Iberoamérica. Madrid: Centro de Estudios Ramón Areces. 336 p. ISBN: 84-8004-643-0

TANENBAUM, Andrew S. (2007). Modern Operating Systems. 3 ed. Upper Saddle River (New Jersey, USA): Prentice Hall. 1104 p. ISSN: 978-0136006633 PARRA FUENTE, Javier (2005). Servicios Web Reflectivos y Adaptables Dinámicamente sobre Servidores de Aplicaciones soportados por Máquinas Virtuales. Tesis doctoral (Doctor Autor (año). Título. en Informática). Madrid (España): Universidad Pontificia de Tipo de trabajo (título Salamanca. 308 p. académico). Ciudad (País): Institución. SANABRIA HIGUERA, Fredy Mauricio & ROMERO VARGAS, Rafael Alfonso (2005). Diseño e implementación de un Paginación. sistema para el almacenamiento de historial clínico en tarjetas inteligentes. Trabajo de grado (Ingeniero Electrónico). Bogotá (Colombia): Universidad de los Andes. 93 p. CHEN, F. & BURSTEIN, F. (2006). A dynamic model of knowledge management for higher education development In: 7th International Conference on Information Technology Based Higher Education and Training, 2006. ITHET ‘06 (10-13/07/2006), Ultimo (NSW). Proceedings ITHET’06. Autor. (Año). Título. Piscataway (NJ, USA): IEEE, p. 173-180. ISBN: 1-4244E n : N o m b r e d e l 0405-3 evento, (días/mes/ año), Ciudad sede (País): Organizador del evento. Denominación de las memorias, Paginación. ISBN o ISSN.

HONG-BING, L. (2007). DEA-Based Project Knowledge Management Performance Evaluation. In: International Conference on Management Science & Engineering, ICMSE 2007 (20/22/08/2007), Harbin (Heilongjiang, China). Proceedings ICMSE 2007. Piscataway (NJ, USA): IEEE, p. 1561-1566. ISBN: 978-7-88358-080-5

PETRELLA, Carlos (2008). Radios en Internet un aporte a la Sociedad de la Información y del Conocimiento. En: Semana Internacional del Conocimiento – VI Asamblea CISC (29-31/10/2008), Manizales (Colombia): Comunidad Iberoamericana de Sistemas de Conocimiento, CISC. Recopilación de ponencias, p. 215-245. ISBN: 978-95898891-0-7

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Tipo de fuente

Documentos electrónicos1

1

172

Modelo

Autor (Año publicación o actualización). Título. [Método de acceso (en línea, fuera de línea, CD-ROM)]. Ciudad: Editorial. . Fecha de consulta entre [ ].

Ejemplos ACOSTA PALACIO, Carlos Enrique (2010). Diseño e implementación de una herramienta de representación del conocimiento para apoyar la gestión de requisitos en un proceso de desarrollo de software [en línea]. Tesis de grado (Magíster en Ciencias, mención Computación). Santiago de Chile (Chile): Universidad de Chile, Facultad de Ciencias Físicas y matemáticas, Departamento de Ciencias de la Computación. 130 p. [consulta: 23/04/2011] CARIDAD SEBASTIÁN, Mercedes; MARZAL, Miguel Ángel; AYUSO, María Dolores; SEBASTIÁ, Montserrat; REY, Carina; JORGE, Carmen & MORALES, Ana María (2006). Sociedad de la información e inclusión digital en España: Antecedentes. Primera parte [en línea]. En: Ciencias de la Información. Vol. 37, No. 1 (abr.). La Habana (Cuba): Instituto de Información Científica y Tecnológica, IDICT. [consulta: 10/03/2009]. CISCO SYSTEMS (2008). MPLS FAQ for Beginners: Introduction to MPLS [on line]. San José (California, EUA): CISCO. [consult: 21/07/2008]. FARRELL, Glen (2001). Chapter 8: Issues and Choices [on line]. In: FARRELL, Glen (ed.) (2001). The changing faces of virtual education. London (UK): The Commonwealth of Learning. p. 141-152. ISBN: 1-895369-75-4 [consult: 16/07/2010] INDYCO (2009). Sistema de monitoreo de redes [en línea]. Buenos Aires (Argentina): Indyco SRL. [consulta: 20/09/09]. NOVAK, Joseph D. & CAÑAS, Alberto J. (2008). The Theory Underlying Concept Maps and How to Construct and Use Them [on line]. Pensacola (Fl, USA): Florida Institute for Human and Machine Cognition, IHMC. [consult: 18/02/2011] ZACK, M. H. (1999). Developing a Knowledge Strategy. [on line] In: California Management Review, Vol. 41, No. 3, (Spring), London (UK): Mendeley Ltd., p. 125-145. ISSN 1865-4924 [consult: 05.03.2011]

En caso de revistas, libros o ponencias en formato digital, se utiliza el estilo respectivo indicado anteriormente, agregándole el método de acceso, la dirección completa de la ubicación del documento y la fecha de consulta. Cuando en el documento no se indica claramente su autor personal o corporativo, se asume como autor a la entidad responsable de sitio.

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3. Proceso de recibo y selección 3.1 Recibo de documentos Las convocatorias para el recibo de artículos se cierran en febrero 20 y agosto 20 de cada año, con miras a las ediciones de juliodiciembre y enero-junio respectivamente, aclarando que su recepción no implica la publicación ni el compromiso en cuanto a la fecha de ella. Los artículos son enviados mediante correo electrónico a las cuentas [email protected] y [email protected]. Junto al artículo (construido en Microsoft Word y guardado en formato .doc o .docx), se envían las figuras presentadas en él, debidamente identificadas (en formato .jpg o .tiff con alta calidad), los datos de los autores (en el formulario Información de autores debidamente diligenciado) y los archivos de autorización de reproducción (si no es inédito) o de información del proyecto de investigación relacionado (en el formulario Información del proyecto asociado). 3.2 Proceso de selección Se aclara que la revista tiene establecido: - Un artículo que no cumpla cabalmente con los parámetros de forma establecidos por la revista, no será sometido a evaluación temática. - Asumir que los autores han decidido retirar su artículo del proceso de selección, cuando no se presentan los ajustes solicitados dentro del plazo señalado. Lo anterior no implica que pierdan la posibilidad de presentarlo para ediciones futuras. - Establecer como rechazados, aquellos artículos que: -no correspondan a los intereses de la revista, - no cumplan con los parámetros de forma después de solicitado el primer ajuste, - obtengan una calificación promedio inferior a 60 puntos en la evaluación temática o en la evaluación integral, - habiendo superado los 60 puntos promedio, exista consenso entre los evaluadores sobre la inconveniencia de su publicación, o – en su versión final se detecte algún tipo de plagio. - No reconsiderar la decisión cuando un artículo es rechazado, o ha sido asumido como retirado por no cumplir con los tiempos estipulados para las entregas. - Si después de un tiempo prudencial, alguno de los tres árbitros no ha cumplido con la entrega de su evaluación, el director informa a los autores sobre el resultado obtenido a partir de la evaluación de dos árbitros, salvo en aquellos casos que por resultados antagónicos, el director deba considerar la evaluación de un nuevo tercer árbitro. 173

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- Los artículos rechazados, o retirados por los autores durante el proceso de selección, quedan liberados de cualquier relación con la revista, y por lo tanto disponibles por parte de sus autores. - Cada autor de los artículos publicados, recibe un ejemplar del número correspondiente. El proceso de evaluación y selección de los artículos a publicar tarda máximo seis meses, desde la fecha límite establecida para el recibo, comprende tres momentos. 3.2.1 Evaluación de forma. La primera evaluación se realiza sobre el cumplimiento de los requisitos formales (Tabla 3) y la adecuación al interés temático de la Revista, de la cual se envía un mensaje a los autores donde se señala su resultado. En caso de corresponder al interés de la revista, se indican a los autores aquellos aspectos a ajustar y la fecha límite para hacer la nueva entrega. Tabla 3. Formato para la evaluación de forma de los artículos Parámetros ¿El título cumple el límite de longitud? ¿El título está también en el idioma alterno? ¿El artículo cumple con la extensión solicitada? ¿La información de autor(es) es completa? ¿Especifica el tipo de documento? ¿Especifica el proyecto de donde procede? ¿Presenta los resúmenes y palabras clave de acuerdo a lo solicitado? ¿Cumple las pautas de diseño (márgenes, tipo de fuente, interlineado, tamaño de página)? ¿Tiene las partes constitutivas solicitadas acorde al tipo de artículo? ¿Las citas bibliográficas son presentadas de acuerdo a lo solicitado? ¿Las tablas y figuras se presentan acorde a las pautas? ¿Las referencias bibliográficas respetan las pautas de la revista? ¿Las notas de pie de página están presentadas de acuerdo a las pautas? ¿La redacción es impersonal? ¿El documento presenta adecuada ortografía?

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Cumplimiento Observaciones Si/No Si/No Si/No Si/No Si/No Si/No Si/No Si/No Si/No Si/No Si/No Si/No Si/No Si/No

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3.2.2 Evaluación temática. Comprobado el cumplimiento de los requisitos formales, el artículo será enviado a evaluación por parte de tres árbitros expertos, integrantes del Comité de Arbitraje de la revista. Este arbitraje se hace de forma confidencial (doble ciego: los árbitros desconocen los nombres de los autores y viceversa), mediante el diligenciamiento de un formato específico (Tabla 4), que solicita su concepto sobre la conveniencia o no de su publicación, y las recomendaciones para mejoramiento del artículo. El resultado de la evaluación se informa a los autores oportunamente mediante correo electrónico, y en caso de requerirse, se indica la fecha para la entrega de los documentos ajustados, con el fin de que los árbitros emitan su concepto definitivo sobre la condición de publicable o no. Tabla 4. Formato para la evaluación temática Parámetros

Puntaje máximo asignado

Observaciones

¿El título es adecuado para el contenido?

5

 

¿Los resúmenes son coherentes con el documento? ¿La introducción es adecuada para el documento? ¿El documento presenta una estructura adecuada y consistente? ¿El artículo se encuentra escrito con vocabulario tecno-científico adecuado? ¿Las fuentes bibliográficas son confiables? ¿Las referencias bibliográficas son actualizadas? ¿La temática tiene interés y aporta novedad para la comunidad académica? ¿El soporte teórico del artículo es profundo? ¿Las citas bibliográficas son suficientes, pertinentes y coherentes? ¿Las conclusiones son coherentes y profundas? ¿Las fuentes citadas y la bibliografía tienen correspondencia? ¿El artículo corresponde a un tema nuevo, o con un enfoque no dado anteriormente? ¿El artículo es importante por la aplicabilidad de las ideas, métodos o técnicas descritas? ¿El artículo contempla los detalles que permitan chequear la exactitud de los resultados o afirmaciones? ¿El artículo presenta la suficiente claridad que lo haga accesible a los lectores? ¿El artículo no presenta indicios de copia indebida y violación de derechos de autor? Puntaje Total

5 5 5 5

       

6 5 7

   

6 5 7 5 7

   

7 7 6 7 100

 

175

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Puntaje máximo asignado

Parámetros

¿Cuál es el resumen de su evaluación? (hasta 50 palabras) De acuerdo a su revisión, ¿cuál - Publicar la versión actual del artículo es su recomendación? - Publicar después de realizarle los ajustes indicados

Observaciones

_____ _____

- Replantear el artículo para una próxima edición

_____

- No publicarlo en Ventana Informática

_____

¿Cuáles son las modificaciones Aspecto a modificar que debe realizar?

Descripción de la modificación

3.2.3 Evaluación integral. Una vez los árbitros emitan el concepto de publicable, los artículos con esa características (sin indicar sus autores), se envían al Comité Editorial acompañado de un formato de evaluación (Tabla 5), para con su resultadodefinir los artículos de mejor calificación promedia que se publican en el respectivo número. Tabla 5. Formato de evaluación integral Parámetros

Puntaje máximo asignado

Observaciones

Presentación del documento (estructura, redacción, 30   ortografía, lenguaje tecno-científico, fuentes consultadas, respeto a propiedad intelectual) Originalidad (resultados, conceptos, análisis, prospectiva) 35   Interés y novedad para la comunidad académica 35   Puntaje Total 100   ¿Cuál es el resumen de su evaluación? (hasta 50 palabras) De acuerdo a su revisión, ¿cuál es su - Publicar la versión actual del artículo _____ recomendación? - Publicar después de realizarle los ajustes indicados _____ - Replantear el artículo para una próxima edición

_____

- No publicarlo en Ventana Informática

_____

4. Información de los autores Adjunto al artículo se presenta un archivo en Microsoft Word (.doc o .docx) con la información del autor (si es individual), o de los autores (si el artículo es colectivo), mediante el diligenciamiento de la Tabla 6. Para artículos colectivos se solicita que se multiplique la tabla formato, y se organice, en un mismo archivo, de acuerdo al orden de aparición en el encabezado del artículo. 176

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Tabla 6. Formato para la información de los autores Ítem

InsertarFotografía reciente

Información académica

Información residencial

Información laboral actual

Contacto preferido Artículos publicados en los últimos dos años Participación en eventos académicos en los últimos dos años

Nombres: Apellidos: Nacionalidad: Fecha de nacimiento: Lugar de nacimiento: Documento de identificación: Título: Institución: Año obtención: Título: Institución: Año de obtención: Título: Institución: Año de obtención: Título: Institución: Año de obtención: Dirección: Ciudad: País: Teléfono fijo: Teléfono móvil: Correo personal: Cargo: Institución: Dirección: Ciudad: País: Teléfono fijo: Teléfono móvil: Correo laboral: Correo personal Correspondencia a residencia Teléfono fijo residencia Teléfono móvil personal

Detalles

__ __ __ __

Correo laboral __ Correspondencia a oficina __ Teléfono fijo oficina __ Teléfono móvil laboral __

Autor. (Año). Título del artículo. En: Título de la revista. Número del volumen, número de la entrega (mes). Lugar de publicación: Editorial. Paginación. ISSN. Autor. (Año). Título. En: Nombre del evento, (días/mes/año), Ciudad sede: Organizador del evento. Denominación de las memorias, Paginación. ISBN o ISSN.

177

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5. Información del proyecto asociado Los artículos de investigación científica y tecnológica, de manera obligatoria, y recomendable para los demás tipos, deben estar acompañados de la información del proyecto asociado al artículo (Tabla 7). Tabla 7. Formato para la información del proyecto asociado al artículo Título del artículo2* Título del proyecto* Investigador principal* Coinvestigadores Grupo de investigación* Dependencia (facultad, departamento) Institución* Objetivo del proyecto Resumen (50 a 100 palabras)* Observaciones Tipo de proyecto*

Investigación: __

Innovación: __

Desarrollo:

Extensión:

Otro:

__

__

__ ¿Cuál?: __________________________________________

Fecha inicio*

mm.aaaa

Fecha finalización*

mm.aaaa

Duración

_____ meses

Justificación Descripción de necesidades Repercusiones Metas Valor total * Datos indispensables

6. Árbitros de la revista La Revista Ventana Informática tiene un Comité Científico de Arbitraje conformado por profesionales expertos en diferentes temáticas relativas al campo de acción de la publicación, con título de posgrado y vinculados a universidades u otras empresas, que realizan el arbitraje de los artículos que han superado la evaluación de forma. 178

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Los árbitros, que como única contraprestación reciben un ejemplar de la publicación, evalúan máximo tres artículos por número de la revista, y aparecen en el listado de Comité de Arbitraje (Integrantes que realizaron arbitraje de artículos para este número), que se presenta en los preliminares de cada edición. Al ser este un medio de divulgación tecno-científica, al servicio de la sociedad académica de la informática, las telecomunicaciones y la sociedad de la información y el conocimiento, el Comité de Arbitraje se conforma por invitación directa desde la revista, o por postulación de los profesionales interesados, mediante el envío de un mensaje al director de la revista acompañado de la Tabla 8 debidamente diligenciada. Tabla 8. Formato para información de árbitros Ítem

Insertar Fotografía reciente

Información académica

Grupo(s) de investigación

Nombres: Apellidos: Nacionalidad: Fecha de nacimiento: Lugar de nacimiento: Documento de identificación: Título: Institución: Año obtención: Título: Institución: Año de obtención: Título: Institución: Año de obtención: Título: Institución: Año de obtención: Nombre del grupo: Cargo: Línea de investigación: Nombre del grupo: Cargo: Línea de investigación:

Detalles

Temáticas que puede evaluar

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Ítem

Información residencial

Información laboral actual

Contacto preferido Artículos publicados en los últimos dos años Participación en eventos académicos en los últimos dos años Otra información relevante

Detalles Dirección: Ciudad: País: Teléfono fijo: Teléfono móvil: Correo personal: Cargo: Institución: Dirección: Ciudad: País: Teléfono fijo: Teléfono móvil: Correo laboral: Correo personal __ Correo laboral __ Correspondencia a residencia __ Correspondencia a oficina __ Teléfono fijo residencia __ Teléfono fijo oficina __ Teléfono móvil personal __ Teléfono móvil laboral __ Autor. (Año). Título del artículo. En: Título de la revista. Número del volumen, número de la entrega (mes). Lugar de publicación: Editorial. Paginación. ISSN. Autor. (Año). Título. En: Nombre del evento, (días/mes/año), Ciudad sede: Organizador del evento. Denominación de las memorias, Paginación. ISBN o ISSN.

7. Información adicional Para la solicitud de los formatos o autorización para reproducción, la postulación como árbitro de la revista o cualquier información adicional, el contacto puede hacerse por correo convencional escribiendo a: Revista VENTANA INFORMÁTICA Facultad de Ciencias e Ingeniería - Universidad de Manizales Teléfono: +576 8899680 extensión 1689 Fax: +576 8832718 Carrera 9 No. 19-03 Manizales, Caldas, Colombia O bien, mediante correo electrónico a las cuentas: [email protected] [email protected] 180

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En caso de interés para establecer canje bibliotecario, se solicita hacerlo saber mediante correo electrónico a la cuenta coleccion@umanizales. edu.co, de la Biblioteca de la Universidad de Manizales, con copia a la revista.

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Índice de artículos publicados últimos 10 números Año 2009 No. 20 Editorial / Omar Antonio VEGA Uso de los sistemas de información geográfica para determinar la contribución de valorización [Use of the geographic information system to determinate the appraisement contribution] / William BALLESTEROS-VALENCIA, Luisa Fernanda CALLEJAS-ORREGO y John Makario LONDOÑO-BONILLA Prototipo de maquinado para fabricación de circuitos impresos con fresadora [Prototype of schemed for manufacture of circuit printed with milling machine] / Héctor Hernán RANGEL-CUBIDES y Luis Carlos SEVILLA-HEREDIA Una mirada al descubrimiento de conocimiento en bases de datos [A look to the knowledge discovery in databases] / Ricardo TIMARÁNPEREIRA Una propuesta mínima de ingeniería del software a partir de la métrica versión 3.0 [A minimum software engineering proposal from the metric version 3.0] / Luis Eduardo PELÁEZ-VALENCIA Struts 2: Guía para principiantes [Struts 2: Beginners guide] / Juan David RAMÍREZ-LÓPEZ Apuntes sobre Telemedicina [Notes about Telemedicine] / Marcela SÁNCHEZ-GUAPACHA y Paula Andrea RESTREPO-RODAS Inclusión Digital: Un filón para investigar [Digital Inclusion: A gold-mine to investigate] / Omar Antonio VEGA Comercio Electrónico e Inteligencia de Negocios [Electronic commerce and Business intelligence] / Diego LÓPEZ-CARDONA ¿Escribir... en pleno auge de las TIC? [Write... in the rise of ICT?] / Omar Antonio VEGA Pautas Editoriales de la Revista Ventana Informática

Año 21 Editorial / Omar Antonio VEGA Seguimiento y trazabilidad del ganado bovino (Bos sp. y Bubalus sp.) [Monitoring and traceability of cattle bovine (Bos sp. and Bubalus sp.)] / Diana Marcela RUIZ PÉREZ, Killian IDÁRRAGA CARDONA, Diego LÓPEZ CARDONA Variabilidad espacial de la producción de café en un Andisol de la zona cafetera colombiana [Coffee yield spatial variability in an Andisol of the central Colombian coffee zone] / Argemiro Miguel MORENO BERROCAL uCLAVS: Arquitectura basada en múltiples motores para análisis de malware en la nube de computación [uCLAVS: an architecture of a multi-engine based malware analysis service in the network cloud] / Cristian Adrián MARTÍNEZ, Gustavo Adolfo ISAZA Desarrollo de competencias matemáticas en adultos del sector rural [Math skills development in rural area of adults] / Diego LÓPEZ CARDONA Prácticas seguras de programación para sistemas web [Safe practice of programming systems for web] / Gunnar Eyal WOLF ISZAEVICH Evolución de la conectividad en el departamento de Caldas [Evolution of connectivity in department of Caldas] / Danish PADILLA TAMAYO La experiencia del sistema de información regional nodo ecorregión Eje Cafetero [Experience of regional information system in the Eje Cafetero eco-region node] / Ricardo TABARES SALDARRIAGA Outsourcing informático como proceso innovador: Estado del arte y mejores prácticas [Innovative computer as process outsourcing: State of the art and best practices] / Carlos PETRELLA Artefactos awareness para groupware que apoye el trabajo colaborativo en comunidades indígenas del Cauca Andino [Groupware awareness devices to support collaborative work in indigenous communities of the Andean Cauca] / Catalina DEJESÚS VEGA, Deiby ARGOTE BOLAÑOS, Pablo Augusto MAGÉ IMBACHÍ Pruebas de software y gestión documental [Testing software and documental management] / Carolina MENDOZA CARDONA, Marcela VALENCIA ESTRADA; Juan David VALENCIA ORTIZ, José Julián CARVAJAL VARGAS Pautas Editoriales de la Revista Ventana Informática

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Año 2010 No. 22 Editorial / Omar Antonio VEGA Conformación del mapa de ecosistemas del Valle del Cauca empleando Sistemas de Información Geográfica [Conformation of ecosystems map of Valle del Cauca department using geographic information systems] / Ariana Mabeth MONTOYA-COLONIA Aplicación de los sistemas de información geográfica en el ordenamiento territorial [Application of geographic information systems on urban planning] / Diego Fernando CASTELLANOS BARRERO Participación de los SIG en la formulación de instrumentos de planificación y norma urbanística [GIS participation in planning’s instruments and urbanistic norm formulation] / Mabel Yesenia PEÑA OSORIO Optimización operativa de Aguas de Manizales S.A. ESP, a partir de la implementación del SIG [Operational optimization of Aguas de Manizales S.A. ESP, throughout implementing a GIS] / Valentina GIRALDO FADUL LVLRF: Sistema de gestión de niveles de potencia de transmisión de señal CATV [LVLRF: management system of transmission power levels of CATV signal] / Michael Alejandro ROJAS GIRALDO, Luis Carlos CORREA ORTIZ Implementación de una red de nueva generación, basada en HFC, en la ciudad de Pereira [Implementing a new generation network based on HFC, in Pereira city] / Raúl Alberto GAVIRIA VALENCIA, John William MARTÍNEZ PULGARÍN, Edwin GARCÍA ARANGO Audio digital de emisoras en la web [Digital audio broadcasting on the web] / Jorge Eliécer TOVAR HERRERA Linux en router inalámbricos Linksys [Linux in wireless router Linksys] / Harol Heder GARCÍA ZAPATA, Vícter Alejandro CAICEDO QUICENO UTM: Administración Unificada de Amenazas [UTM: Unified Threat Management] / Yamil CASAS MORENO Capsoft, Sistema de información para la gestión de la información clínica [Capsoft, Information system for clinical information management] / Luis Eduardo PELÁEZ VALENCIA, Ricardo Alonso HURTADO MOSQUERA, Jhonattan CÓRDOBA RAMÍREZ, Juan Guillermo GÁLVEZ BOTERO Una aproximación al ingeniero de sistemas y telecomunicaciones del siglo XXI [Approximation to the systems and telecommunications engineer of the 21st century] / Carlos Andrés RESTREPO HENAO, Omar Antonio VEGA Pautas Editoriales de la Revista Ventana Informática

No. 23 Editorial / Omar Antonio VEGA Generación de modelos de distribución de ecosistemas vulnerables al cambio climático [Generation of distribution models of vulnerable ecosystems towards climate change] / Elena POSADA, Héctor Mauricio RAMÍREZ DAZA, Paola ISAACS CUBIDES, Martha Paola BARAJAS BARBOSA Mecanismos de articulación de infraestructuras de datos espaciales y programas de observación de la tierra [Spatial data infrastructure and earth observation joint mechanisms] / Lilia Patricia ARIAS DUARTE, Luis JOYANES AGUILAR, Sandra Patricia RINCÓN MÉNDEZ Uso de tecnología LiDAR en la evaluación de proyectos viales [Use of LiDAR technology in the evaluation of road projects] / Iván Darío GÓMEZ BETANCOURT, Mauricio GÓMEZ BETANCOURT, Luis Marcial BERTEL PATERNINA Tecnologías SIG Open Source respondiendo a una necesidad social: Vulnerabilidad de mujeres desplazadas en Colombia [Open Source GIS Technologies responding to a social need: vulnerability of displaced women in Colombia] / Luz Mery GÓMEZ CONTRERAS, Diego Randolf PÉREZ RINCÓN, Richard IBARRA NEGRETTE Análisis de usabilidad de portales de servicios para mayores en España [Usability analysis of services web sites for elders in Spain] / Cinthia DE OLEO MORETA, Luis RODRÍGUEZ BAENA Pequeñas redes como una solución a la obsolescencia de equipos [Small networks as a solution to the equipment obsolescence] / Yohana Marcela ESCOBAR LÓPEZ, Omar Antonio VEGA Redes Académicas de Alta Velocidad [High-Speed Academic Networks] / Isabel Cristina ZULUAGA MORENO, Julieth Paola GIRALDO ESCOBAR, Julio Cesar GÓMEZ CASTAÑO Incorporación de las nuevas tecnologías en la enseñanza y desarrollo del pensamiento lógico-matemático [Incorporation of the new technologies in the education and development of the thought logician-mathematician] / Ricardo Alberto MUÑOZ ARANGO Voto Electrónico: Un peligro para la democracia [Electronic Voting: a danger for democracy] / Gunnar Eyal WOLF ISZAEVICH Realidad Aumentada: Un sendero por descubrir [Augmented reality: A path to discovery] / Leidy Diana DÍAZ VALENCIA, Sonia Patricia NIETO AGUIRRE Software administrativo y contable en el sector del vidrio y aluminio. Caso: Departamento de Caldas [Administrative and accounting software in glass and aluminum sector. Case: Caldas state] / Gloria Lucía CIFUENTES HOLGUÍN Sistema de gestión de alarmas para SCADA aplicado a la domótica de un hotel [Alarm management system for SCADA applied to domotics in a hotel] / Gabriel ESCALONA FRANCO Políticas Editoriales de la Revista Ventana Informática

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Universidad de Manizales

Facultad de Ciencias e Ingeniería

Año 2011 No. 24 Editorial / Omar Antonio VEGA Evaluación y análisis de rendimiento de los frameworks de persistencia Hibernate y Eclipselink [Assessment and analysis of performance persistence frameworks Hibernate and EclipseLink] / Mauro CALLEJAS CUERVO; Diego Iván PEÑALOSA PARRA, Andrea Catherine ALARCÓN ALDANA Rasemus: Una Nueva Herramienta de Minería de Datos [Rasemus: A New Data Mining Tool] / Ricardo TIMARÁN PEREIRA, Ricardo NARVAEZ TERÁN La evolución de la ingeniería de requisitos en el desarrollo global de software [The evolution of the requirements engineering in the global development of software] / Ingrid Alejandra DÁVILA SALAZAR Sistema multi-agente para el monitoreo de tráfico LAN y recursos usados por los equipos [Multi-agent system for monitoring LAN traffic and resources used by equipment] / Óscar Eduardo MARÍN OSSA, Julio César GÓMEZ CASTAÑO Sistema de Información para el reconocimiento en radiografías de defectos de soldadura en aceros [Information system for radiographic recognition of steel welding defects] / MayerlyJhojana FERNÁNDEZ TORRES; Liliana Rocío ORTIZ COLMENARES; Emiro MUÑOZ JEREZ, Luz Amparo QUINTERO ORTIZ Análisis de presencia de islas de calor en Santiago de Cali empleando técnicas de teledetección [Analysis of presence of heat islands in Santiago de Cali using remote sensing techniques] / Mónica PRECIADO VARGAS, Armando ALDANA OLAVE Evolución de la Confiabilidad y la Eficiencia en el Sector Eléctrico Colombiano [Evolution of the Reliability and the Efficiency in the Electrical Colombian Sector] / Luis Eduardo ARANGO SÁNCHEZ, Óscar AGUDELO GIRALDO Caracterización de las estrategias de producción utilizadas por empresas de la ciudad de Montería [Production strategies characterization used by the Montería city enterprises] / Juan Ángel CHICA URZOLA, Alirio ESTUPIÑAN PAIPA Gestión del conocimiento y redes sociales para la planeación por escenarios [Knowledge management and Social networks for stages planning] / Carlos Eduardo MARULANDA ECHEVERRY, Marcelo LÓPEZ TRUJILLO Mapas conceptuales como mediación del uso educativo de las TIC [Concept maps as a mediation of the educational use of ICT] / José David TORO TORO, Omar Antonio VEGA Políticas Editoriales / Director y Consejo Editorial

No. 25 Editorial / Omar Antonio VEGA Sistema de administración y supervisión de equipos en una red de datos [Management System and Monitoring Workstations in a Data Network] / Marco Emilio MONTES BOTERO, Julio César GOMEZ CASTAÑO Simulación de Técnicas de Encolado con Prioridad [Simulation of Techniques for Priority Queues] / Néstor Jaime CASTAÑO PÉREZ, Germán William LONDOÑO JIMÉNEZ Certificación de la calidad del proceso y producto: Ruta para pymes colombianas que fabrican software [Certification process and product quality: Route Colombian SME manufacturing software] / Luis Eduardo PELÁEZ VALENCIA; Ricardo Alonso HURTADO MOSQUERA, Jorge Alberto FRANCO ESCOBAR EquipAsso: Un algoritmo para el descubrimiento de conjuntos de ítems frecuentes sin generación de candidatos [EquipAsso: An Algorithm for Discovery Large itemsets without Candidate Generation] / Ricardo TIMARÁN PEREIRA Buses de campo y Protocolos en redes industriales [Fieldbus and Protocols in Industrial networks] / César Augusto SALAZAR SERNA, Luis Carlos CORREA ORTIZ SMA Aplicado a la Gestión de Tráfico de Voz en LAN [MAS Applied to Voice’s Traffic Management at LAN] / Néstor Jaime CASTAÑO PÉREZ, José Julián CARVAJAL VARGAS Minería de datos con conjuntos aproximados para clasificación de imágenes satelitales [Data Mining with Rough Sets for Classification of Satellite Images] / Juan Olegario MONROY VÁSQUEZ Propuesta metodológica para el desarrollo de SIG mineros en Colombia [Methodological proposal for the development of GIS in Colombia mining] / Jorge Iván DELGADO ARIAS, Humberto Iván RÍOS ARIAS Planeación, Análisis y Diseño del SIG del Campus de la Universidad del Quindío [Planning, analyzing, and designing the SIG of the University of Quindío campus] / José Joaquín VILA ORTEGA; Lina María CASTRO BENAVIDES; Diana Marcela RIVERA VALENCIA, Sergio Augusto CARDONA TORRES Gestionar el conocimiento: Una necesidad empresarial para sobrevivir en el siglo XXI [Managing knowledge: A business need to survive in the XXI century] / Carlos PETRELLA TÓFFOLO, Luis JOYANES AGUILAR Construcción de Conocimiento Significativo en Ingeniería Mecánica [Construction of Significant Knowledge in Mechanical Engineering] / Alejandro Arturo PÉREZ VILLEGAS, Adriana María SÁNCHEZ NAVARRETE Políticas Editoriales / Director y Consejo Editorial

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Nº 29 - julio - diciembre / 2013

Año 2012 No. 26 Editorial / Omar Antonio VEGA Red Neuronal Artificial para estimar la resistencia a compresión, en concretos fibro-reforzados con polipropileno [Artificial neural network to predict the compressive strength, in polypropylene fiber-reinforced concrete] / Luis Octavio GONZÁLEZ SALCEDO, Aydee Patricia GUERRERO ZÚÑIGA, Silvio DELVASTO ARJONA, Adrián Luis Ernesto WILL Prototipo para la comparación de patrones temporales secuenciales de arritmias cardíacas [Prototype for comparison of sequential temporal patterns of cardiac arrhythmias] / Alejandro Javier HADAD, Agustín Benjamín Ezequiel SOLANO, Bartolomé DROZDOWICZ Propuesta para generar artefactos basados en modelos [Proposal for generation of software model-based artifacts] / Vicente GARCÍA DÍAZ, Edward Rolando NÚÑEZ VALDEZ, B. Cristina PELAYO GARCÍA-BUSTELO, Jordan PASCUAL ESPADA, Carlos Enrique MONTENEGRO MARÍN Mate-tree: un algoritmo para la tarea de clasificación basado en Operadores algebraicos y Primitivas SQL [Mate-tree: an Algorithm for classification task based on algebraic operators and SQL primitives] / Ricardo TIMARÁN PEREIRA Implementación de estación terrena para seguimiento a picosatélites de órbita LEO [Implementation of ground station for tracking LEO orbit picosatellites] / Jorge Enrique ESPÍNDOLA DÍAZ, Jairo Alonso MESA LARA Evidencia digital y Técnicas y Herramientas de Auditoría Asistidas por computador [Digital evidence and Computer Assisted Audit Tools and Techniques] / Francisco Javier VALENCIA DUQUE, Johnny Alexander TAMAYO ARIAS Sistema de recomendación de contenidos para libros electrónicos inteligentes [Contents recommender system for intelligent eBooks] / Edward Rolando NÚNEZ VALDÉZ, Vicente GARCÍA DÍAZ, Jordan PASCUAL ESPADA, Carlos Enrique MONTENEGRO MARÍN, Juan Manuel CUEVA LOVELLE, Óscar SANJUÁN MARTÍNEZ Mayores y redes sociales en España: evaluación de la usabilidad en el proceso de registro [Elders and social networks in Spain: usability evaluation of sign in process] / Cinthia DEOLEO MORETA, Luis RODRÍGUEZ BAENA Modelos de Gestión del Conocimiento [Knowledge Management Models] / Carlos Eduardo MARULANDA ECHEVERRY, Marcelo LÓPEZ TRUJILLO, Jaime Alberto GIRALDO GARCÍA Políticas Editoriales / Director y Consejo Editorial

No. 27 Editorial / Omar Antonio VEGA N0d0s_Camaleón: Control de eventos multimediales desde dispositivos móviles multiplataforma [N0d0s_Camaleón: Control of multimedia events from mobile devices based on multiplatform] / Mario H. VALENCIA, Marlon J. MANRIQUE, Gustavo ISAZA, Nelson David ZULUAGA, Víctor VÉLEZ Una síntesis conceptual de los servicios web para la gestión de información geográfica [Conceptual review about web services for geographic information management] / María Isabel MARÍN MORALES, Fabio Alberto VARGAS AGUDELO, Darío Enrique SOTO DURÁN Programación multiparadigma como estrategia de aprendizaje de los lenguajes de programación en Ingeniería de Sistemas [Multiparadigm programming as a strategy for learning programming languages in Systems Engineering] / Ricardo TIMARÁN PEREIRA, Javier JIMÉNEZ TOLEDO, Anivar CHAVES TORRES Análisis de uso de la plataforma virtual de una Institución de Educación Superior [Use analysis of the virtual platform for a Higher Education Institution] / Julián MONSALVE PULIDO, Jorge HOYOS PINEDA, Fredy APONTE NOVOA El Conocimiento como Mercancía en la sociedad actual [Knowledge as a commodity in today’s society] / Félix Augusto Martín FARÍAS CAMPOS Uso de las TIC y Redes Sociales para vender café colombiano [ICTs and Social Media for Colombian coffee sells] / Diego LÓPEZ CARDONA, Jaime Hernán GONZÁLEZ GÓMEZ Diseño de interfaces web amigables desde la perspectiva de la Semiótica Organizacional [Web interfaces design from the perspective of the Organizational Semiotics] / Diego Samir MELO SOLARTE Ambientes virtuales colaborativos: el uso de Wikis en la enseñanza de la física universitaria [Collaborative virtual environments: use of Wikis in the teaching of University Physics] / Olga Margarita PÉREZ ACOSTA, Thamara Josefina FAGÚNDEZ ZAMBRANO, Alicia Judith GONZÁLEZ RODRÍGUEZ, Naykiavick del Carmen RANGEL CUICAS Tecnologías de la información y la comunicación para la mediación pedagógica [Information technology and communication for pedagogical mediation] / Martha Lucía GARCÍA NARANJO Políticas Editoriales / Director y Consejo Editorial

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Universidad de Manizales

Facultad de Ciencias e Ingeniería

Año 2013 No. 28 Implementación de un software para el análisis de imágenes aéreas multiespectrales de caña de azúcar [Implementation of software for the analysis of multispectral aerial images sugarcane] / Gerardo SCHNEIDER, Alejandro Javier HADAD, Alejandra KEMERER Aplicación de la minería de datos en la extracción de perfiles de deserción estudiantil [Application of data mining in extracting student dropout profiles] / Ricardo TIMARÁN PEREIRA, Andrés CALDERÓN ROMERO, Javier JIMÉNEZ TOLEDO Técnicas de implementación de procesos colaborativos a la mejora procesos: un acercamiento a PMBOK [Implementation Techniques for improving collaborative processes closer to PMBOK processes] / José Luis JURADO, César Alberto COLLAZOS Sistema multiparamétrico de monitoreo remoto de movimientos por remoción en masa [A multiparameter system for remote monitoring of landslides] / John Makario LONDOÑO, César Augusto VEGA, Liliana María MAYA Análisis del sistema de información de la microempresa N´Diaye & Filhos [Analysis of the information system of N´Diaye & Filhos micro-enterprise] / Lourdes María GARCÍA PUJADAS, Eduardo Barbarito HERNÁNDEZ HURTADO, Horacio CHICOLA Pautas, métodos y herramientas de evaluación de accesibilidad web [Guidelines, methods and tools for web accessibility evaluation] / Cinthia DE OLEO MORETA, Luis RODRÍGUEZ BAENA Una memoria organizacional para gestionar información y conocimiento de proyectos de investigación de instituciones venezolanas [An organizational memory to manage information and knowledge of research projects from Venezuelan institutions] / Esmeralda RAMOS, Iván FLORES, Haydemar NÚÑEZ Estrategias educativas para la inserción social del egresado de Ingeniería Mecánica [Educational strategies for the social inclusion of the Mechanical Engineering students] / Alejandro Arturo PÉREZ VILLEGAS, Adriana María SÁNCHEZ NAVARRETE Metodología para determinar la evolución de los sistemas informáticos de organizaciones regionales [Methodology to determine the evolution of the computer systems of regional organizations] / Ludwing Iván TRUJILLO HERNÁNDEZ Módulo informático de evaluación docente para la carrera de informática en el ISMMM [Teacher evaluation computer module for computing career in the ISMMM] / Marcos Antonio MARTÍNEZ RODRÍGUEZ, Yadiris MARTÍNEZ CORDERO, Iliana DÍAZ SÁNCHEZ Políticas Editoriales / Director y Consejo Editorial

No. 29 Horus: Prototipo de herramienta tecnológica de apoyo semi-libre, para personas con discapacidad visual [Horus: Prototype technological support tool semi-free for visually impaired people] / Christian David LOAIZA GALEANO, Saulo de Jesús TORRES RENGIFO Criterios para la evaluación de usabilidad en entornos virtuales de aprendizaje [Judgment guidelines for usability evaluation in virtual learning environments] / Edilma L. DÍAZ GUTIÉRREZ, Andrea C. ALARCÓN ALDANA, Mauro CALLEJAS CUERVO Software Libre... Una alternativa de solución en la Administración Pública Municipal [Free Software... An alternative solution Municipal Public Administration] / Luis Fernando CETARES RUÍZ Relación entre la carta del proyecto del PMBOK (PMI) y SQA [The relationship between the Project Charter of PMBOK (PMI) and SQA] / Luis Eduardo PELÁEZ VALENCIA, Lorena CARDONA BENJUMEA, Alonso TORO LAZO Estudio de la gestión del presupuesto en el ISMMM utilizando minería de datos [Study of budget management in ISMMM using data mining] / Yiezenia ROSARIO FERRER, Yanelis GÉ GUILARTE Experiencia con el sistema de información geográfica de Manizales en la Curaduría Urbana N° 1 [Experience with Manizales GIS in First Urban Curatorship] / Jorge Luis GIL CALLE, Mauricio JARAMILLO HERNANDEZ SIG como herramienta de estudio y planificación del uso del suelo en zonas agrícolas [Using GIS for land use planning for rural landscapes] / Mario A. GIRALDO Mapeo tridimensional del valor b en el Volcán Nevado del Ruíz, Colombia [3D mapping of b-value at Nevado del Ruiz Volcano, Colombia] / John Makario LONDOÑO B. ,Sandra Patricia RODRÍGUEZ G. La notación polaca como estrategia para aproximarse al pensamiento funcional y al pensamiento matemático [Polish notation as strategy to approximate the Functional thinking and the mathematical thinking] / Omar Iván TREJOS BURITICÁ, Álvaro Ignacio MORALES GONZÁLEZ

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