Trabajo:Introducción a la Inteligencia Artificial y Aprendizaje Automático

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Introducción a la Inteligencia Artificial y el Aprendizaje Automático
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Autores
Alessandro De Armas Marques (GII 4º A)
Diego Alejandro Rodríguez Pereira (GII 4º A)
Javier Saiz Santos (GII 4º A)
Markel Álvarez Martínez (GII 4º A)
Pablo Saenz Bullón (GII 4º A)
Víctor Santamaria Gredilla (GII 4º A)
Página web
https://aprendizajeautomaticobasico.wordpress.com/

Introducción

Los algoritmos de Inteligencia Artificial (IA) y el Aprendizaje Automático (AA) tienen hoy en día una gran influencia sobre nuestra vida cotidiana. Estas tecnologías son utilizadas en diversas áreas como la de plataformas de entretenimiento de Spotify y Netflix, en el e-commerce con las compras que hacemos en tiendas online como Amazon o en la automoción para mejorar los vehículos que conducimos.

A pesar de esto y de que cada día se escuchan más estas tecnologías, creemos que la sociedad no es del todo consciente de la influencia que tiene la IA sobre sus vidas, o en caso de ser conscientes, no entienden en su totalidad cómo funciona o cómo puede afectarles.

Es debido a esta incertidumbre que nace nuestro interes por enseñar y educar al publico joven sobre aprendizaje automático. Concienciar a las nuevas generaciones sobre estas tecnologias es clave para construir un futuro más prometedor puesto que los que ahora son estudiantes son aquellos que en un futuro tomarán las riendas de crear nuevas aplicaciones de IA y AA.

Nuestro principal objetivo era visitar colegios de secundaria de Madrid para ofrecer una serie de charlas sobre IA y ML, pero debido a la situación del COVID-19 sumado a que los centros a pesar de mostrar interes no concertaban fechas para las charlas hemos decidido buscar otra manera de difundir la información. Debido a la situación quisimos reinventarnos para que esta información llegase de manera masiva a los centros e incluso a jóvenes que no fuesen únicamente provenientes de colegios madrileños por lo que hemos decidido graabr una serie de videos que se han difundido a través de YouTube y listas de correo para centros de secundaria.

Objetivos

  • Introducir el concepto del Aprendizaje Automático.
  • Mostrar las aplicaciones en distintos campos del AA en el día a día.
  • Despertar inquietudes acerca del tema.
  • Dar a conocer los riesgos de los sesgos en los datos.
  • Ofrecer la XAI (Inteligencia Artificial Explicable) como una de las soluciones a los problemas de la IA.
  • Las responsabilidades respecto a la implementación de una IA.
  • Demostración y explicación de algoritmos de IA.
  • Ejemplos de problemas de las IAs.

A quién va dirigido y cómo beneficia

Estas charlas en formato de video van dirigidas a las futuras generaciones de jóvenes, en especial a aquellos que ejerzan ahora o en un futuro la informática, y los que utilicen alguna herramienta informática o tengan alguna influencia respecto al uso o creación de algoritmos de la IA. El objetivo es concienciarles sobre qué es, cómo funcionan realmente los algoritmos de Aprendizaje Automático y cómo estos pueden afectar negativamente si no se utilizan de manera adecuada.

Desarrollo del trabajo

Tormenta de ideas

Alessandro De Armas Marqués

Mi idea inicial fue hacer un análisis sobre la brecha digital, difundir información sobre este tema mediante un tríptico etc. También, hacer encuestas a personas de un rango de edad amplio y hacer un análisis sobre los datos recogidos, realizar gráficas para ver donde se manifiesta más dicha brecha para así posteriormente proponer soluciones al problema.

Entendamos brecha digital no sólo como la posesión de dispositivos de última generación, sino también como el conocimiento de las herramientas más comunes de uso casi obligatorio en el contexto actual (correo electrónico, apps de escaneo de QR, aplicación de gestión de citas sanitarias etc.).

Una vez recabada toda esta información generaríamos un informe, un video y distintos materiales audiovisuales con las conclusiones del estudio.

Diego Alejandro Rodríguez Pereira

Mi idea inicial era la de realizar un trabajo respecto al uso abusivo y adictivo de las Redes Sociales y los problemas que puede conllevar. Mi idea se basaba en la creencia de que muchos de los jóvenes hoy en día, que son los principales consumidores de las plataformas de redes sociales, no son conscientes del daño perjudicial que les causa el uso continuo y abusivo que estas aplicaciones les pueden causar. Me basaba en algunos estudios realizados en EE.UU. en donde se demostraba que el uso adictivo de las redes causaba que los jovenes sufrieran de episodios depresivos, que en algunos casos llevaban al suicidio. En este caso quería aprovechar la oportunidad que nos ofrecía la asignatura de por una parte entender algunos de los problemas de la tecnología de hoy en día, sobre todo en las redes sociales, y a su vez aprovechar este conocimiento para realizar el TIS basado en este tema. Luego de haber adquirido los conocimientos necesarios, mi idea era ir a colegios y dar charlas a jóvenes de cualquier edad o nivel educativo. A su vez crear una cuenta en Twitter en la que pudiésemos publicar contenido relacionado al tema para que los colegios nos conociesen, y a su vez, a medida que fuésemos visitando los colegios y dando las charlas, subir trozos de las charlas en vídeos cortos dentro de la aplicación.

Javier Saiz Santos

Mi idea era hacer una charla en un colegio sobre un tema relacionado sobre tecnología y las repercusiones éticas de un mal uso de ella, no tenía clara que tecnología desarrollar pero sí que nos íbamos a centrar especialmente en las repercusiones éticas. Mi idea era darle un mayor peso a las repercusiones éticas que a la explicación de cómo funciona la tecnología, salvo por una breve explicación e introducción breve a ella. Tras esto realizar un informe de lo que les había parecido la experiencia a los alumnos y un pequeño cuestionario de preguntas sobre que les había aportado la charla para más tarde sacar conclusiones con el grupo de clase.

Markel Álvarez Martínez

Mi idea desde el principio fue organizar unas charlas en centros educativos de secundaria como se había hecho otros años puesto que me parecía una actividad que a mí, a título personal, era algo que me gustaba recibir cuando era estudiante durante esos años. Además, es algo distinto a hacer ya que no siempre puede uno ponerse delante de muchos estudiantes a transmitirles conocimiento que pueda impactar de forma positiva en su vida y carrera profesional.

La idea de hacer las charlas sobre inteligencia artificial y aprendizaje automático me surgió porque en mi TFG aplico aprendizaje automático y aprendizaje profundo (subcampo del aprendizaje automático) pero es algo que he tenido que investigar completamente por mi cuenta ya que por lo general queda fuera de los conocimientos generales transmitidos en la universidad puesto que solo se da en una asignatura optativa.

El principal reto al hablar sobre inteligencia artificial y aprendizaje automático es usar un lenguaje sencillo y entendible para que cualquier persona pueda entender en mayor o menor medida de que se trata. Para conseguir esto llegamos a la conclusión, puesto que son muchos conceptos estadísticos, de que las cosas que fueran mejores prácticas no las explicaríamos y solamente las nombraríamos.

Pablo Saenz Bullón

Mi idea era realizar una serie de artículos sobre el funcionamiento de la informática, desde lo más básico a cosas más avanzadas. Por ejemplo realizar unos relacionados con el funcionamiento y la relación de los componentes de un procesador, introducción básica a la programación o temas más complejos como la utilidad y funcionamiento de ordenadores cuánticos. De esta manera el público general podría tener unos conocimientos más avanzados (aunque básicos) de qué es la informática y así quizá alguno se interesaría en profundidad y podría querer meterse a ello.

Victor Santamaria Gredilla

Mi idea inicial, antes del consenso con el grupo, era la de realizar un TIS relacionado con la España rural (vaciada) y el acceso a las tecnologías, fuertemente centrado en el reciente derecho a internet, así como todos aquellos que tratan sobre la igualdad de oportunidades, y como el derecho a una educación (de calidad e igualitaria) se ve también afectado por la falta de recursos y formación en estos lugares. El TIS se desenvolverá alrededor de la formación de personas en estos entornos para un acercamiento al uso de las tecnologías cotidianas (internet, ofimática, e-commerce, el uso de tecnologías en los negocios, etc), así como alrededor de la denuncia social y concienciación de la situación en la que se encuentran dichos territorios.

Contacto con los colegios

Cuando decidimos hacer para nuestro Trabajo de Impacto Social unas charlas sobre Machine Learning quisimos orientarlo a estudiantes de bachillerato para explicarles cómo funciona esta tecnología y sus repercusiones éticas. Nos pusimos en contacto con varios institutos, pero todos nos daban largas o no contestaban. Adjunto capturas de una conversación con el jefe de estudios del instituto público IES Las Musas.

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Después de esperar un largo tiempo la contestación de Victor, que nunca llegó, le enviamos un correo directamente para preguntarle si seguían interesados en la propuesta.

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Tras la conversación con Manuel Torremocha, me puse en contacto con Victor Barbero, pero no contestó al mensaje que le enviamos como muestro a continuación.

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A su vez, también nos pusimos en contacto con el IES Jaime Vera, el IES Almudena, el IES San Isidro, el IES Joaquin Turina, el IES Fortuny y el IES Ortega y Gasset primero a través de correo electrónico y posteriormente por teléfono hablando con los respectivos jefes de estudios y profesores de tecnología/informática de los centros. Juntos con el correo electrónico se incluía un dossier (disponible más adelante en el post) detallando un poco más el contenido de la charla.

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Cuando contactamos por teléfono el personal de dirección del centro y el profesorado de las asignaturas relacionadas con la charla mostraron mucho interés en que se realizará este ciclo de conferencias y pidieron que volviéramos a mandarles el correo original con el dossier para que pudieran organizarse para poder acogernos en los centros y dar la charla. Tras mucho tiempo de espera y de silencio nos vimos obligados a cambiar el rumbo del TIS y orientarlo como una serie de videos que se puedan subir a Youtube y que se puedan mandar por correo a distintos centros educativos.

Guionización

Para acompañar la presentación, se redacta entre los miembros del equipo un guión de los contenidos con el objetivo de apoyarnos en él para realizar las ponencias en institutos. Dado el cambio de rumbo del proyecto, pasando éste a ser un vídeo explicativo, se modifica el guión acorde para adaptarlo al nuevo formato (grabación en lugar de ponencia en vivo). El guión puede encontrarse más adelante en el post.

Grabación

La grabación del video se plantea inicialmente de dos posibles maneras. La primera, la grabación de la imagen de los miembros del equipo hablando sobre la propia presentación, añadiendo dinamismo a ésta. La segunda, la realización de una grabación de voz solapada después sobre las diapositivas de la presentación.

Si bien la primera opción nos parecía en un principio la mejor, decidimos finalmente la segunda. Esto se debía principalmente a la dificultad de grabar una ponencia de calidad, sin cortes y que quedase de la suficiente calidad, habiendo imagen de video de por medio.

Además, creemos que recortar parte del área visual de la presentación tan sólo para añadir un recuadro con la imagen del ponente no era realmente justificable. Por último, al no emplear imagen sobre el vídeo, este se podría doblar de nuevo fácilmente en caso de querer cambiar, corregir o extender contenidos en un futuro manteniendo la consistencia general del trabajo.

Montaje y post-producción

Este apartado está en proceso de mejora

Una vez realizado y terminado el guión, se ha pasado a realizar algunas modificaciones para adaptar el guión a vídeos, ya que dejaba de ser una única presentación en colegios a varias presentaciones en formato vídeo digital. Una vez terminado esto hemos pasado a crear las presentaciones de dichos guiones. Estas se realizaron utilizando la herramienta de PowerPoint accesible a todos los estudiantes de la UCM. Obteniendo las imágenes de distintas plataformas que las ofrecen tanto en formato png con vectorización, como con licencia libre.

creados tanto el guión como la presentación, hemos pasado a hacer los vídeos en sí mismo, lo cuales luego se subirán/compartirán en la plataforma de YouTube.

En segundo lugar hemos realizado los audios respectivos a cada una de las presentaciones, con lo cual nos hemos coordinado entre los distintos componentes del grupo para su realización. Estos audios fueron grabados por cada uno en su caso, haciendo una grabación por diapositiva la cual posteriormente se pasaban a compartirse a través del Google Drive. Estos audios se basaron estrictamente en el guión con ligeras modificaciones que se aplicaron en ciertos casos, a pesar de esto es cierto que en alguno de los vídeos, la transición de una voz a otra no siempre es sutil.

Una vez se terminó con la grabaciones de los audios de los vídeos hemos pasado a realizar el montaje de estos junto con las distintas diapositivas de cada una de las presentaciones creadas. Para esto han puesto su colaboración, utilizando distintas herramientas de producción en la que se incluye iMovie y Final Cut Pro. Cada diapositiva se le añadió su audio, su transición y su respectiva edición de imagen, audio y vídeo. Para que de esta manera cobrase mayor sentido el vídeo, mejorando la calidad de las imagenes y haciendo que las transiciones de las diapositivas y de los audios fuese más sutil. Siendo el tema de los audios lo que más trabajo llevó, ya que como estos se hicieron por separado, la calidad de audio no siempre era misma, ni tampoco con el mismo volumen o grado de entonación, por lo que cada uno de los audios se tuvo que editar de manera que sonaran de la misma calidad, volumen y entonación a lo largo del vídeo.

Por último pero no menos importante, una vez realizado los pasos anteriores que conllevaron al montaje de los vídeos, se pasó a la creación de un canal propio de YouTube para su difusión. Hemos escogido esta plataforma sobre otras dada a la popularidad que esta tiene y a su facilidad y de libre acceso. Ya que es la plataforma más conocida globalmente y esta se puede acceder, y por lo tanto ver vídeos, sin necesidad de tener una cuenta registrada en la plataforma a diferencia de muchas otras que requieren crear una cuenta para poder tener acceso a los distintos vídeos.

Enlace al canal de YouTube: Enseñando Inteligencia Artificial

Documentación generada

Enlace al documento del guión

  • Dossier enviado a los centros educativos con información sobre la charla[1]
  • Guión de la charla[2]
  • Presentación utilizada en la charla[3]
  • Carpeta con todo los algoritmos para su descarga[4]

Licencia

La licencia de este trabajo es CC BY-NC-SA 4.0[5] (Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional).

Esta licencia permite:

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Difusión

Este apartado está en proceso de mejora

Dado que finalmente no se pudieron realizar las charlas en los institutos de secundaria se han difundido los vídeos generados a través de un canal de Youtube[6], a través de posts de Reddit[7] y mediante la wiki de la asignatura[8] donde a fecha de hoy (05/01/2022) cuenta con 911 visitas convirtiéndose así en el Trabajo de Impacto Social más visitado en la wiki para el curso 2021-2022. Adicionalmente, se ha creado una página web[9] que recoge toda la información sobre el contenido de las charlas.


Adicional ha esto se ha contactado con algunos streamers de España para la difusión/promoción del canal de YouTube antes mencionado:

Resultados Obtenidos

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Autoría

El proyecto ha sido realizado durante el curso 2021/2022 por estudiantes de la Universidad Complutense de Madrid por parte de:

  • Alessandro De Armas Marques
  • Diego Alejandro Rodríguez Pereira
  • Javier Saiz Santos
  • Markel Álvarez Martínez
  • Pablo Saenz Bullón
  • Víctor Santamaria Gredilla

Bibliografía