Estudiar Matemáticas o Ingenierías, más cerca con los Semilleros de Fortalecimiento Vocacional
Publicado: el 10 septiembre, 2020 por AdminKonrad / Konrad Lorenz
Desde el segundo semestre de 2012, la Facultad de Matemáticas e Ingenierías ha venido desarrollando el SFV, con el objetivo de fomentar la vocación científica y tecnológica entre los estudiantes de los últimos grados de colegio, brindándoles herramientas de matemáticas, ciencias básicas e innovación tecnológica. Hoy mostramos los resultados de esta iniciativa invitando a las nuevas generaciones de jóvenes a participar en las siguientes versiones.
La participación en los Semilleros de Fortalecimiento Vocacional es completamente gratuita para estudiantes de 9º, 10º y 11º de cualquier colegio de Bogotá.
El Semillero en 2012
Esta iniciativa se creó con base en la necesidad de motivar a los jóvenes para que desarrollen su capacidad y talento para las ciencias y para que tengan bases sólidas cuando inicien su carrera universitaria. Así, los estudiantes que pasan por el semillero tienen acceso a conocimientos y recursos que luego les permiten acceder a programas académicos de base cientítfica y tecnológica, con un bagaje de mayor calidad y con claridad en su decisión.
En la primera versión relizada en 2012, asistieron al Semillero 38 estudiantes de los grados noveno a undécimo de varios colegios de Bogotá, elegidos por sus apitudes y méritos entre más de 90 que se presentaron en la primera jornada. Los integrantes del grupo seleccionado vivieron varias semanas de trabajo con diversas actividades que pusieron a prueba su ingenio, persistencia, responsabilidad, capacidad de trabajo en equipo e inteligencia. Participaron en conferencias, clases, talleres y experiencias de laboratorio en los ámbitos de programación, robótica, matemática computacional, astronomía y física, áreas en las que nuestra institución tiene amplia experiencia. Haber superado este proceso, permite asegurar que estos jóvenes tienen potenciales que merecen ser desarrollados.
Al cabo del semillero, los estudiantes mostraron producto de su trabajo, que consistió en la planeación de un viaje a Marte. Para esto fueron divididos en tres grupos: uno orientado a matemáticas, uno a programación y uno a la tecnología. Todos expusieron sus modelaciones matemáticas y el diseño de un vehículo autónomo para la exploración del planeta, en el marco de una jornada emocionante, en la cual los estudiantes vivieron una experiencia académica fuerte y seria, después de semanas de intenso trabajo.
El semillero en 2013
Luego de esta excelente experiencia, la Facultad de Matemáticas e Ingenierías volvió a realizar el Semillero en 2013, con la participación de 40 estudiantes de colegios de la ciudad, quienes desarrollaron cuatro líneas de investigación, en el marco de la iniciativa mundial “Matemáticas del Planeta Tierra 2013”, auspiciada por la UNESCO, y en la que participaron numerosas universidades, institutos de investigación y centros de desarrollo del conocimiento.
La Konrad Lorenz fue el primer nodo colombiano de la iniciativa “Matemáticas del Planeta Tierra 2013”, y en ese sentido, el Semillero de Talentos se convirtió en una de las estrategias para fomentar el trabajo de las personas que se dedican en alguna medida a las matemáticas y a la ciencia hacia las problemáticas del planeta Tierra.
Los estudiantes del semillero se dividieron en cuatro grupos y, con la asesoría de profesores altamente calificados para cada grupo específico, trabajaron sobre un foco de problemáticas:
- Cambio climático (Prof. Julián David Alvarado Gómez, Físico con Maestría en Astronomía)
- Algoritmos genéticos (Jhon Henry Vargas, Físico)
- Problemas económicos y sociales (Mónica Alejandra Palencia Moreno, Estadística)
- Mecánica celeste (Alejandro Cárdenas, Matemático y Físico)
Los desarrollos y productos que obtuvieron con esta investigación se expusieron en el evento Expociencia Expotecnología 2013, que organiza la Asociación Colombiana para el Avance de la Ciencia (ACAC).
El semillero en 2014
En el tercer año de esta experiencia, 30 estudiantes participaron activamente en una investigación centrada en la radioastronomía, que se realizó en conjunto con el grupo de astronomía de la Konrad Lorenz, Astro-K.
Los estudiantes construyeron dos radio telescopios Jove de NASA, y aprendieron sobre física, astronomía y electrónica en el proceso.
Durante el segundo semestre se realizaron tomas de datos en las instalaciones de la Konrad Lorenz, en la Universidad Nacional de Colombia y en el Parque Simón Bolívar.
Los estudiantes del semillero junto con los integrantes del grupo Astro-K participaron en la VIII Feria de astronomía y ciencia del espacio durante los días 23 y 24 de octubre, en el Planetario de Bogotá, presentando la experiencia adquirida en el proyecto.
Los integrantes de los semilleros reciben clases y talleres de nivel universitario. Además, pueden participar en proyectos y eventos en los que tiene presencia la Fundación Universitaria Konrad Lorenz.
El Semillero en 2015
En la cuarta versión del semillero, se contó con la participación de 40 estudiantes de distintos colegios de Bogotá quienes, en esta oportunidad, desarrollaron dos proyectos en importantes áreas del conocimiento: astronomía y matemática.
En el área de astronomía, se realizó la construcción de un telescopio. Debido a la gran variedad de temáticas relacionadas con este proceso, fue necesario dividir el grupo de trabajo en cuatro subgrupos fundamentales. El primer subgrupo, se encargó de hacer todas las operaciones aritméticas y geométricas relacionadas con las medidas de los espejos del telescopio. El segundo, tuvo la responsabilidad de hacer los planos de la montura del telescopio y su diseño final con ayuda del programa Solidworks. El tercer grupo, tuvo el reto de construir un instrumento llamado Test de Focault con el que se logró hacer pruebas de calidad al espejo primario. Finalmente, el cuarto grupo, con la ayuda del trabajo realizado por los otros subgrupos, se encargó de realizar los procesos de fabricación del espejo primario (pulir y platear) y de hacer la montura final del telescopio.
En el proyecto de matemáticas, se realizó un trabajo de investigación en geometría fractal. El grupo estuvo estudiando, durante la primera parte del año, diversos métodos de generación de fractales. Posteriormente, realizó un catálogo mostrando las construcciones hechas a partir de cada método, mediante el uso de distintos algoritmos implementados en el programa MATLAB. En el segundo semestre, los estudiantes diseñaron e hicieron la impresión de un fractal en 3D. Adicionalmente, realizaron un código que permitió generar fractales personalizados a partir de números de cédula. Por último, divididos en grupos, realizaron un estudio de distintas aplicaciones de la geometría fractal en: medicina, música, astronomía, meteorología y sociología.
Finalizando el año 2015, los estudiantes del semillero tuvieron la oportunidad de presentar los productos de su trabajo en la XIV versión de la feria Expociencia Expotecnología.
El semillero en 2016
En el año 2016, los estudiantes trabajaron de manera paralela en el desarrollo de dos proyectos con los profesores Alejandra Torres y Alexander Arredondo. En el primero de estos, se conformaron varios equipos de estudio y trabajo, donde, semana a semana, cumplían con un reto diferente que los iba encaminando hacia el desarrollo de un producto final. En este proyecto, los estudiantes hicieron una investigación autónoma, bajo la guía de la docente, sobre procesamiento de imágenes y creación de páginas web en el software libre R.
Posteriormente, durante el segundo semestre, se propuso una competencia entre los equipos; cada uno debía plantear un proyecto basándose en la investigación realizada y debía buscar la manera de llevarlo a cabo de manera exitosa.
Se desarrollaron, principalmente, dos proyectos:
El primero, una página WEB que permite detectar fuego en cualquier imagen que provenga de internet mediante procesamiento de la imagen. Pensando en el desarrollo posterior de un sistema de vigilancia y alarma de zonas vulnerables a incendios.
El segundo, una página WEB que realiza el conteo de las estrellas presentes en cualquier imagen del cielo nocturno proveniente de internet y que además permite determinar si hay más estrellas jóvenes o adultas en la imagen; por medio del análisis de la información que brindan los píxeles de la imagen.
El semillero en 2017
Dando continuidad a este importante proceso de vinculación con los estudiantes, en el año 2017, los estudiantes de grados 9, 10 y 11, se dividieron en tres grupos de trabajo para obtener diferentes productos
Redes neuronales
Se busca “enseñar” mediante algoritmos reiterativos a un programa para que informe sobre la estatura de una persona, sin medirla. Solo a partir de preguntas tipo, que caracterizan cada posible estatura. Creando una herramienta que interactúa con un usuario al que se le preguntan aspectos cotidianos con miras a determinar su altura sin que se le mida, la red neuronal “aprende” a identificar patrones de estatura a partir de las respuestas de las personas y estima con bastante éxito en la mayoría de los casos su medida.
Cocina Solar
Creamos un dispositivo que permite cocinar alimentos aprovechando la energía del sol.
Con la ayuda de las propiedades de los paraboloides y de la luz, la refracción y la reflexión es posible crear un dispositivo que con la energía del sol logra la cocción de algunos alimentos; los estudiantes de este semillero crearon además, la cocina, con materiales de uso común y siguiendo fielmente las propiedades geométricas requeridas el objeto adecuado para el fin último que fue presentado en Expociencia 2017.
Calculadora de decisiones
Creamos una predicción de qué sucedería si una persona toma una determinada decisión, teniendo en cuenta que la misma decisión puede ser tomada por otras personas en condiciones similares, dicha predicción se basó en cómo lo decidido podría afectar determinados factores (económicos o sociales) en un grupo más amplio de personas. Se modeló la calculadora mediante Visual Basic y la interacción con el usuario consistía en solicitar datos correspondientes a sus variables explicativas (edad, estrato, género, nivel educativo de sus padres) y mediante estimación de probabilidades a posteriori, establecer posibles cambios en resultados “agregados” considerando qué tan probable es que otras personas tomen la misma decisión.
El semillero en 2018
Los estudiantes se dividieron en 2 grupos, con dos temas afines pero diferenciados en su propósito y sus productos finales, la idea general: las matemáticas de las producciones animadas, cinematográficas y la aproximación a desarrollos de vanguardia como la digitalización del propio rostro para ser proyectado en 3D a través de prismas.
Modelación holográfica 3D
A partir de la programación de sus propios rostros en el software de libre uso Blender, y la creación de prismas con transparencias, se reproducen los rostros digitalizados de los estudiantes en 3D.
Las matemáticas de la animación
Se modelan escenarios y personajes para crear una historia completamente animada, al mejor estilo de Pixar. Los estudiantes crean la historia, aprenden la representación de una función, de un fractal, los parámetros de un campo magnético, las propiedades de las partículas y fenómenos naturales y cómo estos representan un modelo del mundo, finalmente se programa todo esto en el marco de un tráiler de una secuencia de escenas desarrolladas por los estudiantes.
Finalmente, en Expociencia los estudiantes interactuaron con el público para explicar cómo las matemáticas se convierten en un indispensable lenguaje en diversos frentes, uno de ellos la animación digital.
Pensamiento Matemático Avanzado
Los estudiantes del semillero Pensamiento Matemático trabajaron durante el año, en diferentes líneas de las matemáticas que han permitido la evolución de diferentes ciencias, desde la teoría de números hasta desarrollos en criptografía y finalmente, en noviembre del 2018 presentaron a sus padres y a la comunidad póster explicativos que evidenciaron un nivel avanzado de conocimientos matemáticos, de acuerdo con lo trabajado en el semillero.
Semillero de Talentos Matemáticos, Científicos y Tecnológicos 2019.
“La casa de las ilusiones”
Durante el 2019, en el Semillero de Talentos Matemáticos, Científicos y Tecnológicos se desarrolló el proyecto “Casa de las Ilusiones”, que tuvo como propósito acercar a los estudiantes a través de la experimentación y el trabajo formal a las matemáticas asociadas a aquellos “trucos” que generan en un observador una aparente violación de las leyes naturales conocidas y el sentido común. Para ello, construimos modelos (físicos y virtuales) que permitieron interactuar con los objetos que muestran estas paradojas del cumplimiento de las leyes y explicar las matemáticas detrás cada “situación extraña”.
Grupo de estudiantes 2019
Alrededor de algunas ilusiones o paradojas se desarrollaron con los estudiantes temas avanzados de geometría, simulación de fenómenos, visualizaciones y programación en Blender. Algunos de los temas específicos fueron:
- Construcción de ilusiones ópticas (paralelas y cubo 3D)
- Centroide, centro de gravedad, centro de masa lineal y superficial
- Estructuras resistentes y equilibrios
- Formas tridimensionales y desarrollo planos: cubos, cajas trapezoidales
- Paradoja mecánica-plano inclinado (ascendente)
- Triángulo imposible, ventana de Ames, cinta de Möebius, caída libre experimental
- Leyes de Newton y Leyes de conservación de la energía
- Desigualdad triangular, cubo infinito,
- Triángulo de Sierpinski, (usando la estrategia de bucles para definir el comportamiento fractal mediante la codificación) la lupa, la escalera imposible de Escher, la ventana de Ames.
Otros semilleros de fortalecimiento vocacional:
- Semillero de Sistemas Productivos:
Orientado a estudiantes con intención de acercarse a ingenierías como industrial, mecánica, mecatrónica y afines. Busca presentar el plano global de los sistemas productivos y los procesos industriales de una manera dinámica e interactiva. Funciona desde 2015. - Semillero de Tecnología e Informática:
Orientado a estudiantes con inclinación en ingenierías como sistemas, informática, electrónica y afines. Permite la comprensión de la tecnología y los sistemas informáticos en la vida del ser humano, proporcionando herramientas para este fin. Funciona desde 2015.
Fotografías por Cortesía de la Facultad de Matemáticas e Ingenierías.
