En esta ocasión vamos a crear una sencilla actividad desenchufada con el que vamos a aprender de forma fácil estrategias de la Inteligencia Artificial que se utilizan a la hora de reconocer imágenes.

Este mes queremos aprovechar nuestro recurso para celebrar el 11 de febrero, Día Internacional de la Mujer y la Niña en la Ciencia”. Por este motivo, en este recurso vamos a trabajar con figuras célebres que pensamos que te ayudarán a motivar a tus alumnas en la temática STEM.

Objetivo: Diseñar una actividad desenchufada que nos permita identificar imágenes

 

Dado que un mismo personaje puede tener distintas apariencias físicas en una fotografía y en otra, nos hemos planteado cómo realizar una actividad desenchufada o unplugged que aproveche las características comunes que pueda tener cada personaje. Así, de forma sencilla, basándonos en la forma de trabajar del aprendizaje automático, extraeremos dichas características para conseguir un conjunto de datos etiquetados (Dataset) que nos ayude a identificar una nueva imagen de entre varias.

Como nuestro recurso pretende conmemorar el 11F, Día Internacional de la Niña y la Mujer en la Ciencia, nos hemos propuesto trabajar con estos 5 personajes que motivarán a tus alumnas a interesarse por las profesiones STEM.

 

Nuestros 5 personajes a identificar

 

Hipatia de Alejandría

 

Hipatia de Alejandría fue una filósofa y maestra neoplatónica griega, natural de Egipto, que destacó en los campos de las matemáticas y la astronomía​ a comienzos del siglo V, tanto que es la primera mujer matemática de la que se tiene conocimiento seguro y detallado.

 

 

Amy Farrah Fowler

Es una científica de gran éxito especializada en el campo de la neurobiología, área en la que lleva trabajando durante 12 años. A pesar de los problemas que encontró durante su paso por la escuela por sus dificultades de integración, Amy no dudó en trabajar mucho y estudiar para dedicar su vida a lo que más le apasiona: la ciencia. Por ello, Amy dedica su tiempo a estudiar las distintas áreas del cerebro, y en ocasiones trabaja con animales.

 

Doctora Ryan Stone

 

Doctora Ryan Stone, una brillante ingeniera médica especializada en Rayos X que trabaja en un hospital de Estados Unidos, y que realiza su primera misión espacial para instalar un escáner inventado por ella misma en el telescopio espacial Hubble.

 

 

Doctora Eleanor

La doctora Eleanor siempre ha sido una exploradora nata. Desde muy pequeña acudía con su padre a explorar el plano terrestre. Con los años, su necesidad por descubrir mundos nuevos la llevó a formar parte como científica del programa SETI del Observatorio de Arecibo en Puerto Rico. Desde allí, escucha transmisiones de radio con el objetivo de encontrar señales de vida extraterrestre. Su audacia y su valía la llevarán a través del espacio y de varios agujeros de gusano a ser la primera persona en conocer la civilización de un planeta desconocido.

 

Katherine Jonhson

 

Con 101 años, Jonhson es una matemática afroamericana clave en la historia de la NASA, donde trabajó durante 35 años. Gracias a sus cálculos de trayectoria de las naves tripuladas, se pudieron cumplir con éxito muchas de las misiones tripuladas de la agencia aeroespacial más famosa del planeta.

 ¿Qué vamos a hacer?

 

Elige a 5 alumnos de tu clase y utilizando las 5 imágenes que acabas de ver y que son imágenes etiquetadas, es decir, imágenes que sabemos a quién corresponden, los alumnos seleccionados deberán pensar una baterÍa de preguntas que se respondan  que sean preguntas que identifiquen características de las imágenes que permitan distinguir unas de otras.

Para que veas un ejemplo, nosotros hemos pensado unas cuantas preguntas que te ponemos a continuación, pero hay tantas posibles cuestiones como podáis imaginar. Cuantas más preguntas se hagan y más imágenes se traten en un sistema de reconocimiento de imágenes mejor será su funcionamiento. Una posible tarea que puedes plantear a tus alumnos es pensar en otras preguntas y construir un conjunto de datos etiquetados distinto al nuestro.

 

Estas son nuestras preguntas con las que hemos construido nuestro modelo de datos

 

Aunque como hemos comentado podría haber otras muchas preguntas, estas han sido las que nosotros hemos utilizado:

¿Tiene gafas?

¿Tiene pelo rizado?

¿Pelo corto?

¿Viste de astronauta?

¿Tiene la piel blanca?

¿Color de pelo?

Realizando a cada imagen etiquetada esta batería de preguntas podemos confeccionar la siguiente tabla, que va a constituir nuestro modelo de datos o base de datos.

Ya tenemos por tanto confeccionado nuestro modelo de datos para trabajar. Ya sólo nos queda comprobar que este modelo de datos es fiable.

¿Cómo comprobar que el modelo de datos es fiable?

 

Para ello te proponemos utilizar alguna de las imágenes que te proponemos al final del recurso, estas son imágenes no etiquetadas, es decir, de las que no tenemos información de a quién corresponden y trabajar con ellas. Repartimos al resto de los alumnos alguna de estas imágenes, sin decirles nada acerca de las identidades de nuestros personajes. Cada alumno utilizando el conjunto de datos etiquetados construido tendrá que ser capaz de identificar de quién se trata.

¿Cómo?

La forma de hacerlo es realizar las mismas preguntas que se hicieron en el modelo sobre la imagen no etiquetada con la que estamos trabajando.

Anotaremos de igual forma que se muestra en el conjunto de datos etiquetado (Dataset) las respuestas a dichas preguntas. Lo único que nos falta es contrastar nuestras respuestas con las de nuestro conjunto de datos etiquetados. La columna que coincida con nuestra columna nos dará la información de quién se trata, es decir, podremos a través del Dataset construido identificar nuestra imagen no etiquetada.

Ejemplo

Vamos a verlo con un ejemplo, cogiendo una de las imágenes de los personajes con la que aún no hemos trabajado y viendo qué ocurriría.

Por tanto en nuestro ejemplo hemos descubierto que la imagen nueva no etiquetada corresponde al personaje de Hipatia. Para terminar, te recomendamos que dejes volar la imaginación de tu alumnado y que sean ellos los que propongan distintas preguntas. Puede que las cuestiones que ellos realicen no den como resultado un conjunto de datos etiquetado válido, pero esto os servirá para entender qué es.

 

Imágenes para realizar la actividad

 

Hemos buscado algunas imágenes para que realices fácilmente la actividad en tu clase, y que puedes ver a continuación.