29.2.04

Un gol para la ciencia española y un dedo en el ojo de Microsoft

Sonaba en muchos foros el prestigio de la comunidad española de expertos en supercomputación, pero esto será el espaldarazo definitivo. La decisión de IBM de instalar en España el segundo ordenador más potente del mundo nos sitúa, de golpe, en el olimpo de los países con grandes máquinas supercomputadoras, capaces de realizar decenas de billones de operaciones de cálculo por segundo.

Más aún. El superordenador –que aún no tiene nombre, y que con toda probabilidad se instalará en Cataluña- nos pone muy por delante de Estados Unidos y muy cerca del mayor superordenador del mundo, el “Earth Simulator” construido en 2002 por Japón. Así que por arte y parte del Gobierno y de IBM pasamos de nuestra modesta posición mundial en superordenadores -el del Centro de Supercomputación de Galicia ocupa el puesto 227 del ranking mundial y el del Instituto Nacional de Meteorología el 363- a un segundo puesto, gracias a esta supermáquina de 40 teraflops, es decir, con capacidad para realizar cuarenta billones de operaciones de cálculo por segundo. Queda casi a la par del Earth Simulator, de 41 teraflops, con la ventaja sobre este de que la nueva máquina podrá ser utilizada en muchos campos de la ciencia -biología, climatología, aeronáutica, ingeniería...) y no en uno solo, como ocurría con el Earth Simulator.

Mi primera conclusión es que si en España hubiera sensibilidad científica entre la población, Rajoy ya estaría pensando en dedicar un día de fiesta nacional a IBM, porque la instalación de este coloso en España y la creación del Centro de Supercomputación que lo albergará marcarán un antes y un después en la comunidad científica de nuestro país, aletargada bajo el peso de su obsoleta burocracia. Pero me temo que este revulsivo para la comunidad científica tendrá escaso protagonismo en la lucha electoral.

La segunda conclusión es que IBM le ha colado un golazo a Microsoft. El gigante azul que en su día fue destronado por Gates recupera así el protagonismo y coloca en primera línea a Linux, el principal demonio de Microsoft en este momento. Y es que el nuevo superordenador correrá bajo la plataforma de software libre Linux lo que, más allá del ahorro en licencias, deja en un delicado segundo plano al software propietario, dejando claro que en arquitectura de 64 bits se puede crear un entorno Linux de alto rendimiento.

Aunque Linux como software de servidor nada tiene que ver con Linux en el ordenador del usuario, esta decisión de IBM reforzará la opción de Extremadura y de Andalucía y decantará a algunas administraciones indecisas. ¿Qué hará Microsoft al respecto?

  • Los 500 ordenadores más potentes del mundo
  • 28.2.04

    Internet es cosa de chicas

    Lo sé. Un pequeño grupo de datos anecdóticos no sirve para establecer una norma, y mucho menos para sustentar una teoría, aunque en el contexto personal sean válidos: alimentan nuestras creencias y nuestras convicciones, y también refuerzan nuestras ideas erróneas.

    Pero no dispongo más que de algunas observaciones anecdóticas sobre el comportamiento de chicos y chicas ante el ordenador, y todas ellas apuntan a un uso muy diferenciado. Los pocos chicos que he podido observar (sobrinos, alumnos e hijos de amigos) tienden a usar el ordenador de forma posesiva, como tratando de dominar la máquina, incluso desde edades muy tempranas. Las chicas abordan las máquinas (gameboy, dreamcast, playstation, etc.) con la misma habilidad que los chicos, pero su entusiasmo decae mucho antes. Pronto cede su interés frente a otras actividades.

    Es cierto que la tipología del juego tiene su importancia: las chicas parecen decantarse más por las historias gráficas, mientras que los chicos se enganchan en los juegos arcade. Pero al final, acabas viendo que un videojuego ejerce un efecto hipnótico sobre el chico y que no es capaz de lograr lo mismo con una chica.

    El ordenador para muchos chicos es sinónimo de aislamiento, al contrario que para las chicas, que significa comunicación. Las adolescentes disfrutan comunicándose a través del Messenger o de otros sistemas similares que les garantizan el conocimiento de sus interlocutores. Crean una comunidad con criterios cuidadosos, agrupando a las personas que han ido conociendo en diferentes actividades (idiomas, deporte, colegio, viajes al extranjero) y mantienen viva la relación con ese selecto grupo. Para estas adolescentes Internet, los programas P2P de descarga de archivos y los juegos online forman parte de una rutina que tiene más de actividad socializadora que de otra cosa.

    En este sentido, Internet ofrece ventajas diferenciales a las chicas. Y me ha agradado ver confirmada esta percepción personal en un trabajo de Ana Alario y Rocío Anguita (*). Hablando de situaciones de aprendizaje, estas autoras afirman que: “las chicas tienden a desarrollar estrategias de trabajo en grupo y de colaboración, frente a estrategias más individuales de los chicos, y ello tiene como consecuencia el que si hay una chica en un grupo que sabe manejar la máquina el resto del grupo se beneficiará de sus conocimientos y los aprenderá en entornos de trabajo seguros y con poco riesgo frente a la norma del grupo masculino, lo cual es especialmente beneficioso para las chicas." . Recogen además unas opiniones de la antropóloga Ana Valdés, para quien “la red cambia el tipo de pensamiento lineal de corte masculino dominante hasta el momento por un pensamiento de tipo asociativo, con el cual se pueden pensar muchas cosas a la vez y se salta de un sitio a otro a través de los enlaces del hipertexto. Este tipo de pensamiento es más propios de las mujeres y es por ello que, para esta autora, Internet ofrece muchas posibilidades a las mujeres, sólo hay que hacerles ver que es fácil y útil."

    Es decir, que en contra de los estereotipos al uso, Internet es cosa de mujeres, a pesar de las propias expectativas de las chicas, quienes "ante un desafío del ordenador, abandonan porque la máquina no quiere cooperar y trabajar en grupo, de forma no competitiva.” Lástima que las expectativas de las chicas sean ten pobres frente a la tecnología, porque podrían sacarle muchísimo partido. Parte de la responsabilidad de esas pobres expectativas recae en el propio profesorado, que en el ámbito de la informática es mayoritariamente masculino (profesores de informática, de matemáticas o de física y química especialmente) y con un enfoque masculino de intervención.

    El entorno digital es un buen caldo de cultivo para la discriminación positiva. Se abre la posibilidad de trabajar con historias con diferentes soluciones, con contextos de enfoque social, sanitario o medioambiental que atraen más a las niñas, con espacios para la comunicación interpersonal basados en la expresividad del lenguaje y no en el aspecto personal. Son situaciones que evitan la brecha debida al género y que ofrecen un escenario muy positivo para que la tecnología contribuya al crecimiento integral de las chicas.

    (*) Alario, A.I. y Anguita, R. (2001). "Las mujeres, las nuevas tecnologías y la educación. Un camino lleno de obstáculos". Educar en la sociedad de la información. Desclée de Brouwer, Bilbao.

    16.2.04

    ¿Para qué sirven las nuevas tecnologías en términos de aprendizaje?

    Un estudio experimental muestra que el uso del ordenador en el aula puede ser beneficioso, y que favorece especialmente a los alumnos con menos conocimientos y menos interés por la materia.

    Es indudable que existe un alejamiento creciente entre la forma en que se enseña y el modo en que las nuevas generaciones se acercan a la información y al conocimiento. Se entiende así la preocupación por aprovechar el gancho del ordenador como herramienta para el aprendizaje, y también que la incorporación de las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC) acaparen buena parte del debate sobre la calidad educativa. Cada Comunidad Autónoma tiene su modelo, pero todas pasan por conectividad de los centros, redes y ordenadores, muchos ordenadores.

    Pero el ordenador no es sinónimo de calidad educativa ni mucho menos garantía de aprendizaje. La clave no está en la tecnología, sino en las complejas interacciones entre el profesor, el aprendiz y el contenido. El problema es que hay muy pocos estudios experimentales que aborden objetivamente el impacto de las TIC en el aula; faltan investigaciones que traten de responder sin sesgos oportunistas a las preguntas que todos nos hacemos: ¿Mejoran los ordenadores la calidad de la educación? ¿Sirven para aprender? ¿Cómo deben ser utilizados? ¿Son verdaderamente útiles?

    De ahí la oportunidad de la investigación “Tecnología y Aprendizaje”, impulsada por Ediciones SM y dirigida por el instituto Idea. La finalidad principal del estudio era comparar el rendimiento académico de los alumnos en dos entornos de enseñanza bastante homogéneos, que difieren tan solo en el material pedagógico utilizado -ordenador o libro de texto- respetando la forma de trabajo habitual de los profesores y el normal funcionamiento de los centros. Participaron en el experimento más de 1500 alumnos de 3º de ESO en 16 centros de la Comunidad de Madrid (públicos, privados y concertados) durante el pasado curso escolar. Un mismo profesor trabajaba con un grupo de alumnos en el aula de informática, solo con materiales digitales, y con otro de control en el aula tradicional, solo con libro de texto. En el grupo de control, todos los alumnos usaban los mismos libros de texto. En el el grupo experimental, los alumnos empleaban materiales digitales diseñados según la norma de “aprender haciendo ”, con numerosas actividades interactivas relevantes y variadas que planteaban retos al alumno y le preparaban para resolver problemas. Se buscaba que los elementos multimedia fueran los protagonistas del mensaje, pero dentro de un marco pedagógico estructurado y coherente.

    Se seleccionaron para el experimento dos unidades didácticas de Matemáticas y otras dos de Sociales. Los criterios de evaluación para el grupo experimental y el de control eran los mismos, y todos los alumnos realizaron las mismas pruebas de evaluación: inicial, final y de recuerdo. Obviamente, la investigación tiene limitaciones, principalmente por el número reducido de profesores implicados –dos en cada centro- y por el escaso tiempo de aplicación-dos meses-, lo que difícilmente puede impulsar cambios en el proyecto educativo del centro ni en la acción de profesores y de los alumnos. No obstante, el diseño de la experiencia no pretendía modificar el marco global de enseñanza sino solo comprobar la incidencia del trabajo con ordenador en los resultados de los alumnos y en las expectativas de los profesores.

    Las conclusiones del estudio

    Finalizada la experiencia, se pidió a los profesores que expresaran su opinión comparando la enseñanza con ordenador y la enseñanza tradicional. Consideraron que hay varios aspectos en que la enseñanza con ordenador es superior a la tradicional:
  • La flexibilidad metodológica.

  • El interés y la motivación de los alumnos por la materia.

  • La disciplina y el orden en el aula.

  • La adaptación a las necesidades de los alumnos.

  • Las relaciones alumno-profesor y alumno-alumno.

  • El ambiente de trabajo en el aula.

  • Son dimensiones imprescindibles para que se produzca un aprendizaje eficaz, pero paradójicamente, los profesores consideran que en el aula tradicional, donde no se dan estas condiciones, se aprende más que en el aula de ordenadores. Resulta muy llamativo que los profesores opinen que en un entorno en el que hay menos motivación, menos disciplina, menos atención, peor ambiente de trabajo y peores relaciones con los alumnos se pueda aprender más. Y aún más llamativo resulta esta opinión cuando los resultados de los exámenes realizados algo muy distinto: las notas obtenidas en las evaluaciones muestran que los alumnos aprenden lo mismo. Incluso se aprecia una ligera mejora en resultados obtenidos por los alumnos de Matemáticas en el grupo experimental, aunque no es significativa.

    Mucho más significativos son los resultados obtenidos tras el trabajo en con el ordenador por los alumnos con peor conocimiento inicial y menor motivación. Los datos manifiestan un ligero incremento de los resultados académicos de los alumnos menos atraídos por la asignatura de Matemáticas en comparación con los alumnos que manifiestan un mayor gusto hacia ella. Este hecho sugiere que los alumnos menos motivados y con peor conocimiento se ven beneficiados frente al resto cuando su aprendizaje se realiza por medio de materiales digitales. En el mismo sentido, los profesores señalaron que los alumnos que tradicionalmente no participan, se encuentran ahora más cómodos con esta nueva forma de enseñar.

    ¿Cómo interpretar este desajuste entre lo percibido por profesores y alumnos y los resultados de los exámenes realizados? Probablemente se deba al tipo de evaluación, centrada en pruebas concretas sobre los contenidos aprendidos y sin considerar aspectos tales como las capacidades generales que potencialmente pueden mejorar con el uso del ordenador. Se ha mantenido un enfoque tradicional de la evaluación para no penalizar a los alumnos de las clases de control, lo que ha condicionado el desarrollo de la experiencia y la valoración que profesores y alumnos han realizado sobre la misma.

    Desde esta concepción de la enseñanza y de su evaluación, no es extraño que los propios alumnos se hayan sentido inseguros y que hayan demandado una mayor precisión de qué debían aprender y de cómo se les iba a evaluar. La evaluación se convierte en el eje vertebrador de la enseñanza y aquello que implica riesgo en las calificaciones es puesto en cuestión. Por ello, no sorprende que profesores y alumnos hayan echado en falta las ventajas del libro de texto para facilitar el aprendizaje y su posterior evaluación. La existencia de libros de texto y de material informático con una estrecha conexión entre ambos parece ser el modelo que la mayoría de los profesores viven como posible y deseable.

    Aunque el uso del ordenador debe competir con una estructura de la enseñanza muy consolidada, en torno al aula tradicional, la utilización de materiales digitales provoca un cambio importante en la metodología. El tiempo empleado en la exposición del profesor disminuye claramente respecto a la metodología ordinaria y se duplica el trabajo individual y aún más el de los alumnos en pareja. Son cambios notables que se orientan hacia una atención más individualizada de los alumnos. La experiencia ha sensibilizado a los profesores sobre las posibilidades de los materiales digitales, ha desmitificado las barreras de la tecnología, les ha dado confianza y les ha abierto espacios para la reflexión y la innovación educativa.

    Podemos concluir que el problema principal no es un asunto técnico -tener o no tener ordenador- sino educativo: para qué, cómo y en función de qué concepción de la enseñanza se utilizan. Conseguir este objetivo no depende solamente de incorporar más ordenadores en los centros. Hace falta reflexionar sobre los objetivos, sobre la organización de los centros, sobre las relaciones entre profesores y alumnos, sobre el modelo de formación de los profesores, sobre la cooperación entre ellos, sobre el tiempo de los docentes, sobre, en suma, la calidad de la enseñanza. Los datos recogidos en este limitado experimento apuntan a que la enseñanza con ordenador puede contribuir a transformar la enseñanza en el aula, a mejorar el funcionamiento de los centros y a crear una cultura más favorable al cambio educativo.

    El informe completo y algunos de los materiales digitales desarrollados para esta investigación se pueden consultar en la siguiente dirección de Internet: www.piloto.librosvivos.net

    8.2.04

    La máquina de aprendizaje de Bayes

    ¿Cómo es posible que una idea de un cura del siglo XVIII (Thomas Bayes) marque las tendencias más punteras de la ciencia de ordenadores? Bayes es un viejo conocido de todos los alumnos de Bachillerato, que utilizan su teoría para abordar, entre otras cosas, problemas de probabilidad a condicionada -o “a posteriori”- donde se estudia la ocurrencia de un suceso cuando se conoce el suceso anterior. Lo que aporta Bayes a la ciencia de ordenadores es una forma de aproximación a la inteligencia artificial en la que ya no es necesario introducir explícitamente todas y cada una de las conexiones causales en una máquina. Los programas basados en la probabilidad de Bayes pueden tomar un gran número de datos y deducir dependencias o relaciones entre ellos, pero por sí mismos.

    Un buen ejemplo de la importancia de esto son los buscadores. El famoso buscador Google utiliza ya métodos de Bayes para encontrar y explotar patrones entre los datos interconectados de la web. Los programadores trabajan ahora para que los resultados de una búsqueda estén personalizados dependiendo de búsquedas realizadas en el pasado, pero no pueden planificar por adelantado esta personalización. Las máquinas deberán sopesar entre las diferentes alternativas y hacer sus propias apuestas. Es decir, se trata de programas capaces de buscar patrones entre grandes volúmenes de datos, encontrar relaciones causales entre ellos y hacer predicciones basadas en un aprendizaje necesariamente incompleto.

    La técnica de Bayes revolucionará la llamada “minería de datos”, y tendrá importantes repercusiones en genética y biomedicina. Los investigadores de estas ramas se ven frecuentemente desbordados por el volumen de datos y de interacciones que hay que analizar, lo que retrasa el avance en el desarrollo de nuevos medicamentos para luchar contra enfermedades como el cáncer o la diabetes. De este modo, los ordenadores son capaces de integrar casi sin limitación multitud de piezas de evidencia. Incluso los programas de Bayes empiezan a trabajar con objetos gráficos (por ejemplo, estructura de virus y de proteínas) y las relaciones entre ellos, donde existe una compleja maraña de dependencias. Otras prometedoras aplicaciones prácticas de estos métodos son robots que puedan explorar autónomamente zonas peligrosas y programas que interpreten los resultados de un test de calidad de producto y tomen sus propias decisiones. Igualmente, esta técnica de Bayes cambiará el campo del desarrollo de medicamentos, de la fabricación de microchips o del aprendizaje de una segunda lengua, entre otros.

    No sorprende que la “máquina de aprendizaje de Bayes” se encuentre entre la lista de las "10 tecnologías que cambiarán el mundo”, elaborada por Technology Review’s, una empresa del MIT.

    En el ámbito del aprendizaje la técnica de Bayes abre un mundo nuevo. Por ejemplo, permitiría desarrollar sistemas expertos de enseñanza que aprenderían a través de la interacción del aprendiz de modo que se irían adaptando a sus necesidades hasta ofrecer una verdadera enseñanza personalizada. Algunos programas de soporte informático, como el asistente de Outlook 2003, ya utilizan el modelo de Bayes para ofrecer sus sistemas de ayuda.

    El modelo de Bayes será sin duda la base de la usabilidad de las herramientas informáticas del futuro, pero su potencial en el mundo de educativo es muy superior, ya que podría ofrecer una enseñanza personalizada en el ámbito del refuerzo y la consolidación de contenidos básicos del currículo, liberando así al profesor de estas tediosas tareas y permitiéndole concentrar su esfuerzo en aquellas de mayor nivel educativo, como el diagnóstico de las necesidades de cada alumno y la elección de las metodologías más adecuadas para cada caso.

    1.2.04

    La falacia de la microgravedad

    Me resulta chocante que se utilice el término “microgravedad” o de “gravedad cero” para referirse a los experimentos que tienen lugar en la estación espacial internacional (ISS), un gran laboratorio que orbita a unos 400 km de altitud.
    Es cierto que las imágenes de TV nos muestran a los astronautas flotando en la nave, pero no nos engañemos: la situación física es similar a la que se produciría en el interior de un ascensor herméticamente cerrado) que cae libremente. Si en el ascensor hay una persona sobre una báscula, al romperse el cable del ascensor todo el sistema cae libremente, de modo que la balanza marca 0. es decir, el peso relativo de la persona es nulo. Y si hubiera una cámara en el interior de la cabina podríamos ver al pasajero flotando libremente o haciendo cabriolas en el aire. Si llevara un libro en la mano, podríamos ver que queda suspendido en el aire frente a él, y si derramara un vaso de agua, formaría divertidas esferas en el aire. Pero todo es consecuencia de que el individuo, el agua, el libro, la balanza y el propio aire de la cabina caen aceleradamente bajo la misma acción de g, en caída libre. Dudo que la explicación de que flota en ausencia de gravedad resultara muy tranquilizadora para el ocupante, que sabe que en pocos segundos se estrellará contra el suelo.
    Naturalmente, dentro del ascensor loas cosas ocurren de forma diferente. Por ejemplo, la forma de una llama será distinta, porque al caer aceleradamente la vela y el aire que la rodea, la combustión se producirá en una esfera y no adoptará la forma cónica habitual. Pero nadie aceptaría que en el ascensor que cae libremente los experimentos se realizan en ausencia de gravedad, y lo mismo ocurre en la ISS. Dicha estación espacial describe una órbita a unos 400 km de altura de la superficie terrestre. Si se aplican unos sencillos cálculos se verá que la aceleración d la gravedad a esa distancia es de aproximadamente 8,7 m/s2, es decir, no muy diferente de la terrestre y bastante más elevada que la gravedad en la superficie lunar, que solo alcanza 1,6 m/s2. Por tanto, no es correcto referirse a la “ausencia de gravedad” como suele decir la prensa y muchos libros, ni siquiera a la microgravedad. Es una gravedad elevada. Entonces, ¿por qué flotan los astronautas, giran libremente en el aire y los líquidos forman esferas? Pues sencillamente por la misma razón que lo harían en un ascensor en caída libre.

    Pero, ¿cómo es posible entender que la ISS experimenta una caída libre? Para entenderlo, pensemos en el lanzamiento de un proyectil. Si mantenemos el ángulo de tiro, el alcance (y la altura máxima) crecerán a medida que lo haga la velocidad inicial. La trayectoria descrita será una parábola, de modo que finalmente el proyectil caerá al suelo. Pero, qué ocurriría si el alcance fuera superior a, por ejemplo, el diámetro terrestre? Pues que el proyectil en su caída no llegaría nunca a tocar la superficie, de modo que “caería” permanentemente en el espacio. Y así ocurre realmente. Para que el proyectil no caiga a la superficie terrestre, su velocidad tangencial debe ser de unos 28000 km/h. Si la velocidad es menor, caerá sobre la tierra y si es mucho mayor, escapará hacia el espacio exterior. Precisamente, la velocidad de la ISS es de unos 28000 km/h. Esta velocidad permite que la gran estación ISS esté en permanente caída libre alrededor de la Tierra., pero bajo una aceleración de la gravedad nada desdeñable, del orden de 8,7 m/s2.