Interfaces hápticas para identificar marcadores digitales del Trastorno del Espectro Autista

Haptic interfaces to identify digital markers of Autism Spectrum Disorder

GLORIA IVONNE MONARCA PINTLE (2023, [Tesis de doctorado])

El uso de herramientas de cribado durante la infancia es de suma importancia para identificar a niños que pueden Trastorno del Espectro Autista (TEA); sin embargo, las pruebas que existen en la actualidad se basan en cuestionarios y observaciones contestadas por los padres por lo que el resultado puede ser subjetivo. Además, la mayoría de las pruebas de cribado se enfocan en el área social y de comunicación, dejando a un lado las características sensoriales, un área donde los padres notan las primeras señales de un desarrollo atípico. En los últimos años, ha crecido el interés por identificar marcadores digitales del TEA que puedan apoyar el cribado de dicho trastorno, usando tecnología que pueda ser usada en cualquier lugar y momento para agilizar el proceso de cribado. Hasta el momento, la investigación en torno a marcadores digitales del TEA relacionados con el procesamiento táctil, ha sido poco explorada debido a que la investigación se ha centrado en explorar otros comportamientos, como la atención visual, movimientos motores, y voz. El crecimiento de las interfaces hápticas abre la posibilidad de explorar el procesamiento táctil e identificar marcadores digitales del TEA. En esta tesis exploramos si las interfaces hápticas pueden ser usadas para promover y recolectar interacciones táctiles que revelen marcadores digitales del TEA. Para tener un mejor entendimiento de las interfaces hápticas, en este trabajo de tesis exploramos dos interfaces hápticas. Una interfaz háptica pasiva llamada BendableSound, la cual cuenta con una retroalimentación por textura y espacio; y una interfaz háptica activa llamada Feel and Touch, la cual es un juego móvil que utiliza patrones vibrotactiles para retroalimentar las interacciones de los niños. Los resultados muestran que las interfaces hápticas tienen la capacidad recolectar interacciones táctiles y revelar marcadores digitales que pueden estar asociados al TEA. En el caso pasivo, participaron 37 niños neurotípicos (NT) y 22 niños con TEA quienes interactuar con BendableSound; los resultados muestran que existen diferencias entre los niños NT y TEA en cuanto al ancho de las interacciones táctiles, la fuerza que aplican y el tiempo que utilizan para realizar interacciones táctiles. En el caso activo, participaron 36 niños NT y 19 niños con TEA quienes interactuaron con Feel and Touch; los resultados muestran que existen diferencias entre los niños NT y TEA en cuanto a la ...

The use of screening tools during infancy is crucial to identify children who are likely to have Autism Spectrum Disorder (ASD); however, the current screening tests are based on questionnaires and observations that parents answer bases on their observations; however, the results might be subjective. In addition, most screening tests focus on the assessment of social and communication skills, disregard sensory skills, an area where parents often notice the first signals of ASD. In recent years, there has been growing interest in identifying digital markers of ASD that can support screening, particularly those that that can be used at any time and any place to speed up the screening process. So far, research on digital markers of ASD related to tactile processing has been little explored due to the lack of tools to assess it. The growth of haptic interfaces opens the possibility to explore tactile processing and identify digital markers of ASD. In this thesis, we propose to investigate the use of haptic interfaces to promote and collect tactile interactions that can reveal digital markers of ASD. To have a better understanding of haptic interfaces, in this thesis work we explore two types of haptic interface. A passive haptic interface called BendableSound, which features texture and spatial feedback; and an active haptic interface called Feel and Touch, which is a mobile game that uses vibrotactile patterns to provide feedback on children’s interactions. The results show that haptic interfaces have the potential to collect touch interactions and reveal digital markers that may be associated with ASD. In the first case, 37 neurotypical (NT) children and 22 children with ASD participated and interacted with BendableSound; the results show that there are differences between NT and ASD children in the width of tactile interactions, the force they apply, and the time they use to perform tactile interactions. In the second case, 36 NT children and 19 children with ASD participated and interacted with Feel and Touch; the results show that there are differences between NT and ASD children in terms of the tilt they produce on the mobile when performing tactile interactions, the total acceleration they produce, and the closeness to the center of the screen of their tactile interactions. The results of this thesis indicate that haptic interfaces have the ability to gather touch interactions and uncover digital markers associated with ASD. The findings of this ...

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Datación de sedimentos recientes utilizando isótopos radioactivos en el río Verde, en el estado de Oaxaca, México

Dating of recent sediments using radioactive isotopes in the Rio Verde, Oaxaca state, Mexico

José Alfredo González Verdugo EDITH ROSALBA SALCEDO SANCHEZ MARIA JOSELINA CLEMENCIA ESPINOZA AYALA MANUEL MARTINEZ MORALES (2013, [Artículo])

Con objeto de conocer la evolución de los procesos sedimentarios en la parte baja del río Verde, Oaxaca, se realizaron mediciones en dos núcleos de sedimentos. El fechado y determinación de la tasa de sedimentación, se realizó utilizando los isótopos radioactivos Plomo-210 y Cesio-137, que sirven como indicadores de períodos de deposición de los últimos 100 años. La velocidad de sedimentación en el Río Verde obtenida por medio del isótopo Pb -210 es 0.69 a 0.89 cm/año. Por otro lado, la velocidad de sedimentación en la zona de estudio mediante el isótopo Cs-137 es del orden de 0.61 cm/año y 0.87 cm/año. El método de Cesio-137 proporciona marcadores distintivos de eventos, mientras que el método de Plomo-210 proporciona pendientes de concentración, que al aplicarse de manera conjunta proporcionan una validación de ambos métodos. En este estudio, los dos métodos coinciden en los valores de sedimentación para la zona del Río Verde. Los resultados de este trabajo permiten conocer la dinámica de los procesos de transporte de sedimentos en la zona, información que resulta útil para la planeación de obras hidráulicas y estimación de los impactos ambientales, así como la implementación de las medidas de mitigación correspondientes.

Sedimentación Datación Isótopos radiactivos Marcadores Morfología de ríos CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA

Servicios digitales públicos: el IMPI y la emisión de títulos de patente que realiza

Pamela Serrano Magaña (2023, [Otro, Trabajo de grado, maestría])

Las Tecnologías de la Información y Comunicación (TIC) han logrado acercar a la población a contenidos y formas de intercambio de información que anteriormente no eran posibles; el Internet ha derrumbado fronteras entre las sociedades, los gobiernos, el conocimiento y las oportunidades, creando a su vez nuevas necesidades para caer en el círculo virtuoso de la innovación.

Este artículo plantea una transformación integral en una etapa digital específica dentro de los procesos internos del IMPI, desde el expediente físico hacia el expediente digital para automatizar los procesos de emisión de títulos de concesión de patentes de invención lo que resultaría en una reducción del índice de errores humanos involuntarios, así como la mejora en la atención a los usuarios, al ofrecer mayor certeza en los servicios proporcionados y mayor seguridad en el tratamiento de su información, así como un apego a las normas jurídicas aplicables. El objetivo de esta implementación es reducir el índice de equivocaciones en la documentación oficial emitida disminuyendo en consecuencia, los retrasos y las incidencias fortuitas, y para dicho fin se proponen dos soluciones. La primera, el desarrollar un nuevo módulo dentro del sistema principal existente, que permitirá exportar los datos y generar el título directamente en el formato requerido. La segunda, es la utilización de tecnología de automatización robótica de procesos o RPA por sus siglas en inglés (Robotic Process Automation) para hacer uso de una herramienta que sustituya a la transcripción manual por una transcripción automática.

Digitalización Servicios digitales Gobierno electrónico Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS CIENCIAS TECNOLÓGICAS

Towards an Emotional Validation of Heuristic Approaches for Usability Evaluation

YAZMIN MAGALLANES VELAZQUEZ ARIEL MOLINA RUEDA JOSE ALFREDO SANCHEZ HUITRON MARIBEL YENNY MENDEZ BERNAL (2012, [Artículo])

Este artículo presenta una investigación inicial sobre las maneras en que la evaluación emocional de interfaces de usuario puede extender y validar la evaluación heurística de sistemasinteractivos. Mediante la recolección de respuestas de dos grupos de usuarios, este trabajo seenfoca a detectar si existe una correlación entre la evaluación emocional de aspectos específicos de interfaces de usuario y la evaluación correspondiente realizada por expertos en interacción. Primero se obtuvo retroalimentación de expertos en interacción acerca de los problemas potenciales de una interfaz multi-táctil, con base en un enfoque heurístico. Posteriormente, se plantearon escenarios para observar a usuarios inexpertos y obtener respuestas emocionales a los aspectos considerados problemáticos por los expertos. Nuestros hallazgos iniciales indican que hay una correlación importante entre los aspectos problemáticos señalados por los expertos y las respuestas emocionales de los usuarios inexpertos, pero también que algunos de los aspectos problemáticos no necesariamente implican emociones negativas duraderas. Sugerimos entonces que una evaluación emocional de sistemas interactivos puede enriquecer y validar los enfoques heurísticos para evaluación de usabilidad.

This paper presents an initial investigation on how an emotional assessment of user interfaces may extend and validate the heuristic evaluation of the usability of interactive systems. Through the elicitation of responses from two groups of users, we focused on detecting whether a correlation exists between emotional assessment of specific interface issues and the corresponding evaluation by interaction experts. Using a prototypical multi-tactile interface and a heuristic

approach, we first obtained feedback from interaction experts regarding its potential problems and issues. We then devised scenarios for observing novel users and eliciting their emotional responses to the issues raised by our experts. Our initial findings indicate a significant correlation exists between the issues raised by expert users and the emotional responses of novel users, but also that some of those issues do not necessarily lead to long lasting negative emotions. We thus posit that emotional evaluation of interactive systems may be helpful for enriching and validating heuristic approaches for usability evaluation.

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA Usabilidad Evaluación emocional Evaluación Heurística Interfaces multi-táctiles Usability Emotional evaluation Heuristic evaluation Multi-tactile interfaces

Probando transductores de presión sumergibles para monitorear el nivel del agua en tanques

Serge Tamari ARIOSTO AGUILAR CHAVEZ (2010, [Artículo])

A menudo se desea monitorear el tirante en cuerpos de agua con una incertidumbre menor a ± 5 mm. En este contexto, el objetivo del presente trabajo ha sido probar dos modelos de transductores de presión sumergibles de “nueva generación”. Es decir, instrumentos que cuentan con un sensor de temperatura integrado y un datalogger que corrige automáticamente el efecto de la temperatura sobre la respuesta del sensor de presión. Los resultados experimentales y unas consideraciones teóricas sugieren que con estos transductores se puede monitorear durante semanas el tirante en tanques de agua potable, con una incertidumbre entre ± 5 y ± 7 mm [p = 0.95], mientras el tirante es menor a 5 m y la temperatura del agua permanece en un rango de ± 5 °C. En forma indirecta se muestra que no sería tan fácil monitorear el tirante en otros cuerpos de agua (lagos, ríos, canales, embalses de presas y mar), con una incertidumbre de ± 5 mm [p = 0.95].

Monitoreo automático en un tanque Sensor de presión Densidad del agua Efectos térmicos INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Análisis a escala atómica de interfases magnéticas con aplicaciones en espintrónica

Atomic scale analysis of magnetic interfases with spintronics applications

Rocio González Díaz (2023, [Tesis de maestría])

La espintrónica es un área de la nanociencia que tiene por cometido el estudio y manipulación del espín de los electrones para el desarrollo y mejoramiento de dispositivos electrónicos. De manera particular, se ha orientado a la búsqueda de materiales para la fabricación de memorias magnéticas de acceso aleatorio (MRAM), diseñadas a partir de uniones túnel magnéticas (MTJ). Dichas uniones son heteroestructuras construidas a partir de un material aislante en cuya capa superior e inferior se dispone un compuesto ferromagnético. Una de las características de estos dispositivos es que presentan una anisotropía magnética perpendicular (PMA) y un efecto de torque por transferencia de espín (STT). Recientemente, un estudio experimental señala que la heteroestructura B2-CoAl/L10-MnAl es un candidato idóneo para la fabricación de MRAM, pues presenta PMA y STT. Sin embargo, en el trabajo experimental no se reporta un análisis de la estabilidad termodinámica de la heteroestructura. Dicho lo anterior, en este trabajo se hizo un estudio de la estabilidad termodinámica y estructural de B2-CoAl/L10-MnAl usando la teoría del funcional de la densidad (DFT). Se propusieron diferentes modelos de interfaz CoAl/MnAl y se determinó a través de un análisis energético cuál es la interfaz más estable. Los resultados obtenidos indican que la interfaz más estable sucede entre la última capa de Al del CoAl y la primera capa de Mn del MnAl. Además, se comprobó un efecto PMA en la heteroestructura B2-CoAl/L10-MnAl y se determinó que este comportamiento se origina esencialmente debido a la naturaleza ferromagnética de MnAl, pues CoAl no presenta características ferromagnéticas.

Spintronics is nanoscience area whose aim is the study and manipulation of electrons spin to development and improvement of electronic devices. In a particular way, the spintronics has focused to search of new materials to fabrication of magnetic random-access memory (MRAM), which are designed from devices call magnetic tunnel junctions (MTJ). This devices are heterostructures built from an insulating material with a ferromagnetic compound on top and bottom layers and characterized by the perpendicular magnetic anisotropy and spin-transfer torque (STT) effects prensent on it. Recently, an experimental study indicates the B2-CoAl/L10-MnAl heterostructure is a suitable candidate for the fabrication of MRAM based on MTJ devices. Nevertheless, the thermodynamic stability of the heteroestructure is not reported in the experimental work. Therefore, in this work a study of the thermodynamic and structural stability of B2-CoAl/L10-MnAl was performed using density functional theory (DFT). Different CoAl/MnAl interface models were proposed and the most stable interface was determined by an energy analysis. The results obtained, indicate that the most stable interface occurs between the last Al layer of CoAl and the first Mn layer of MnAl. In addition, a PMA effect in the B2-CoAl/L10-MnAl heterostructure was demonstrated and it was determined that this behaviour is essentially due to the ferromagnetic nature of MnAl, since CoAl does not present ferromagnetic characteristics.

simulaciones computacionales, interfases magnéticas, estabilidad termodinámica computational simulation, magnetic interfaces, termodinamic stability INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE MATERIALES PROPIEDADES DE LOS MATERIALES PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

¡El autismo sí se ve! LAS TRAYECTORIAS PARA LLEGAR A UN DIAGNÓSTICO Y A LA ATENCIÓN DE UN NIÑO/NIÑA DENTRO DEL ESPECTRO AUTISTA EN CIUDAD DE MEXICO

Angela Patricia Melo Ospina (2024, [Tesis de maestría])

“La frase “el autismo sí se ve”, busca reivindicar la experiencia del padecer de las cuidadoras y los cuidadores de niños y niñas con autismo, la cual en muchos casos es subestimada y menospreciada por el personal de salud, los maestros y por la sociedad en general, pues no hay rasgos físicos aparentes que den cuenta de esta condición, por lo que asumen que el niño o niña no presenta ningún síntoma y llegan a culpabilizar a los padres de los cambios de conducta o de los retrasos en el desarrollo, lo cual implica una demora en el diagnóstico y en la atención. Esta frase busca dar cuenta de la necesidad de que los cuidadores y las cuidadoras sean escuchadas para poder recibir una atención oportuna y de calidad. En mi investigación definí como propósito reconstruir las trayectorias para el diagnóstico y la atención de niños y niñas diagnosticados con autismo en Ciudad de México, dando cuenta de las representaciones y prácticas que tiene las y los cuidadores frente a esta condición y respecto a los diferentes recursos de atención a los que acceden. Desarrolle el trabajo de campo en Ciudad de México durante el segundo periodo de 2022; realicé observación participativa y entrevistas semiestructuradas principalmente con cuidadores y cuidadoras primarias de niños y niñas en condición del espectro autista, las cuales reciben atención terapéutica u orientación en el Consultorio de Salud Mental de Tuxpan y en la asociación Apapache Autismo, ubicados en la colonia Cuauhtémoc. De manera complementaria entrevisté a activistas en pro de los derechos de las y los cuidadores y de las personas con autismo, a adultos autistas y a terapeutas”.

Autismo en niños - México - Ciudad de México. Trastornos del Espectro Autista - Terapia. Autismo - Aspectos sociales. Familiares cuidadores - Aspectos psicológicos. Familiares cuidadores - Salud mental. Autismo en niños - Cuidado y tratamiento. Tesis - Maestría en Antropología Social, CDMX. CIENCIAS SOCIALES SOCIOLOGÍA PROBLEMAS SOCIALES ENFERMEDAD ENFERMEDAD

Predicción de actividad antimicrobiana usando modelos de escala evolutiva a través de un flujo de trabajo en la plataforma KNIME

Prediction of antimicrobial activity using models of evolutionary scale through a workflow in the KNIME platform

Karla Lorena MartÍnez Mauricio (2023, [Tesis de maestría])

Dentro de las estrategias para combatir la resistencia antimicrobiana, se está llevando a cabo investigación para la creación de nuevos fármacos basados en péptidos antimicrobianos. En los últimos años, se han realizado esfuerzos para incorporar herramientas computacionales que ayuden a acelerar la identificación de péptidos con actividad antimicrobiana. Una de estas herramientas son los modelos QSAR basados en aprendizaje tradicional, que permiten predecir la actividad antimicrobiana en péptidos a partir de información basada en su secuencia. Un componente clave en este proceso es el tipo de características moleculares a utilizar. Recientemente, ha surgido una familia de modelos pre-entrenados llamados ESM-2, los cuales generan incrustaciones (características) que fueron aprendidas a partir de 65 millones de secuencias que abarcan diversidad evolutiva. En este trabajo de tesis, se analiza la contribución de las incrustaciones ESM-2 de diferentes dimensiones de forma individual y en conjunto en el desarrollo de modelos QSAR basados en aprendizaje tradicional para la clasificación de péptidos antimicrobianos, así como sus tipos funcionales, como antibacteriano, antifúngico y antiviral. A partir de este estudio se concluye que aumentar la capacidad de los modelos ESM-2 no implica una mejora en el rendimiento de los modelos para predecir péptidos antimicrobianos. Los modelos ESM-2 t30 y ESM-2 t33 son los más apropiados para extraer características y mejorar la exactitud en las predicciones de péptidos antimicrobianos. Además, fusionar características de diferentes incrustaciones ESM-2 es una estrategia efectiva para construir mejores modelos QSAR que el uso exclusivo de características derivadas de un modelo ESM-2 específico. Se construyeron modelos más simples con un rendimiento comparable o superior a los modelos basados en aprendizaje profundo reportados en la literatura. Para llevar a cabo este estudio se implementó un flujo de trabajo en KNIME que genera de forma automática hasta 1980 modelos de clasificación binaria basados en aprendizaje tradicional. Incorpora diversas técnicas de selección de características, algoritmos de clasificación, métricas de desempeño y una fase de limpieza de datos. Este flujo de trabajo se encuentra disponible en https://github.com/cicese-biocom/classification-QSAR-bioKom.

Molecular features play an important role in different bio-chem-informatics tasks, such as the Quantitative Structure-Activity Relationships (QSAR) modeling. Several pre-trained models have been recently created to be used in downstream tasks either by fine-tuning a specific model or by extracting features to feed traditional classifiers. In this sense, a new family of Evolutionary Scale Modeling models (termed as ESM-2 models) has been recently introduced, demonstrating outstanding results in structure protein prediction benchmarks. Herein, we are devoted to assessing the usefulness of different-dimensional embeddings derived from ESM-2 models in the prediction of antimicrobial peptides, given the great deal of attention received because of their potential to become a plausible option to mainly fight multi-drug resistant bacteria. To this end, we created a KNIME workflow to guarantee using the same modeling methodology, and consequently, carrying out fair comparisons. As a result, it can be drawn that the 640- and 1,280- dimensional embeddings are the most appropriate to be used in modeling because statistically better results were achieved from them. We also combined features from different embeddings, and we can draw that the fusion of features of different embeddings contributes to getting better models than only using a specific model ESM-2. Comparisons regarding state-of-the-art deep learning models confirm that when performing methodologically principled studies in the prediction of AMPs, non-DL based models yield comparable-to-superior results to DL-based models. The implemented KNIME workflow is availablefreely at https://github.com/cicese-biocom/classification-QSAR-bioKom. We consider that this workflow can be valuable to prevent unfair comparisons regarding new computational methods, as well as to propose new non-DL based models.

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Estudios de genética en poblaciones de abulón y sus aplicaciones en ordenamiento pesquero

RICARDO PEREZ ENRIQUEZ NOE DIAZ VILORIA JOSE LUIS GUTIERREZ GONZALEZ ALEJANDRA ARCINIEGA DE LOS SANTOS ADRIANA MAX AGUILAR Pedro Cruz Hernández Fernando Aranceta Garza (2016, [Artículo])

"Se presenta la integración de más de 10 años de investigación científica en genética de las poblaciones de abulón en México realizada en el CIBNOR. Esta investigación muestra cómo se pueden aplicar los marcadores genéticos tanto en estudios de genética poblacional como en identificación forense con la finalidad de contribuir al conocimiento aplicado para manejo de la pesquería. Se desarrollaron marcadores genéticos tipo microsatélites de ADN enfocados tanto al abulón azul Haliotis fulgens como amarillo Haliotis corrugata para diferenciación de poblaciones y análisis de parentesco. Un análisis de estructura genética de las poblaciones silvestres de ambas especies de abulón mostró homogeneidad genética en la costa del Pacífico en la región centro-sur de la Península de Baja California, México, pero con diferenciación genética en localidades distantes debido a un flujo genético limitado producto del aislamiento reproductivo. Por ello, no existen elementos que den soporte a un manejo pesquero delimitado por bancos en ambas especies. De manera particular, el abulón amarillo mostró una menor de diversidad genética que el azul, posiblemente debido a una mayor explotación pesquera histórica. Los resultados obtenidos en pruebas de parentesco han indicado que la retención larvaria en bancos específicos es reducida, por lo que ni la agregación de reproductores ni la liberación de larvas han mostrado ser estrategias eficientes para favorecer el incremento de reclutas en bancos definidos. Un análisis de perfiles genéticos con el gen de la lisina permitió la identificación de las especies de abulón que se capturan y enlatan en México. El análisis comparativo de perfi les genéticos, basado en el gen nuclear 18S de abulón y otros moluscos, detectó producto enlatado conteniendo especies de moluscos comercializadas falsamente como abulón, lo que puede constituirse como una herramienta forense en futuras disputas legales. Este tipo de aplicación es potencialmente utilizable con otros productos comestibles en los cuales se sospecha de prácticas fraudulentas, ya sea por captura o comercialización ilegal o por sustitución de contenidos en productos procesados."

"This is an integrative work of more than 10 years of research in population genetics of abalone in Mexico performed at CIBNOR. It shows how molecular tools have the potential to support abalone fisheries management through population genetics and forensic analyses. Microsatellite DNA markers were developed on blue (green for its name in English) Haliotis fulgens and yellow abalone (pink for its name in English) H. corrugata to be used for genetic differentiation on populations and for parentage analysis. The analysis of genetic structure on wild populations of both species revealed genetic homogeneity in the Pacific coast of the central region of the Baja California Peninsula, Mexico, with genetic differentiation on distant localities due to a limited gene flow as a result of reproduction isolation. From this result we suggest that no evidences were found supporting the management of the fishery based on individual abalone beds. Pink abalone shows lower genetic diversity than green abalone, possibly due to higher historical fishery exploitation. The parentage analysis suggested that larval retention within beds is reduced, indicating that neither broodstockaggregation nor the release of abalone larvae for stock enhancement are efficient strategies to increase recruitment in specific beds.

An analysis of the genetic profiles with the lysine gene allowed the identification of abalone species captured and processed in Mexico. The comparative analysis, based on the 18S gene, among abalone and other mollusks, detected canned product containing mollusks that are commercialized allegedly as abalone or ‘abalone type’, which could constitute a forensic tool in future legal disputes. This type of application can also be used with other edible products in which fraudulent practices are suspected either because of illegal catch or commercialization or substitution in processed products."

Análisis forense, diversidad genética, gen 18S, genética de poblaciones, marcadores genéticos, retención larvaria Forensic analysis, genetic diversity, 18S gene, genetic markers, population genetics, larval retention BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA GENÉTICA GENÉTICA DE POBLACIONES GENÉTICA DE POBLACIONES

Reconocimiento continuo de la Lengua de Señas Mexicana

Continuous recognition of Mexican Sign Language

Ricardo Fernando Morfín Chávez (2023, [Tesis de maestría])

La Lengua de Señas Mexicana (LSM) es la lengua utilizada por la comunidad Sorda en México, y, a menudo, subestimada y pasada por alto por la comunidad oyente, lo que resulta en la exclusión sistemática de las personas Sordas en diversos aspectos de la vida. Sin embargo, la tecnología puede desempeñar un papel fundamental en acercar a la comunidad Sorda con la comunidad oyente, promoviendo una mayor inclusión y comprensión entre ambas. El objetivo principal de este trabajo es diseñar, implementar y evaluar un sistema de reconocimiento continuo de señas estáticas en LSM mediante, visión por computadora y técnicas de aprendizaje máquina. Se establecieron objetivos específicos, que incluyen la generación de un conjunto de datos de señas estáticas, pertenecientes al alfabeto manual de la LSM, el diseño de un modelo de reconocimiento, y la evaluación del sistema, tanto en la modalidad aislada como en la continua. La metodología involucra dos evaluaciones distintas. La primera se enfoca en el reconocimiento de señas estáticas en el dominio aislado, para ello se capturaron datos de 20 participantes realizando movimientos de la mano en múltiples ángulos. Se evaluaron diversas técnicas de aprendizaje automático, destacando que el enfoque basado en Máquinas de Soporte Vectorial (SVM) obtuvo los mejores resultados (F1-Score promedio del 0.91). La segunda evaluación se concentra en el reconocimiento continuo de señas estáticas, con datos recopilados de seis participantes con diferentes niveles de competencia en LSM, logrando un rendimiento sólido con errores cercanos al 7 %. Además, se evaluó la viabilidad del sistema en aplicaciones de tiempo real, demostrando un excelente desempeño (velocidad promedio de procesamiento de 45 cuadros por segundo). A pesar de los logros alcanzados, es importante reconocer que este proyecto se centró en el reconocimiento continuo de señas estáticas en LSM. Queda pendiente, como un desafío interesante, la exploración del reconocimiento continuo de señas dinámicas en LSM para futuras investigaciones. Se considera esencial explorar enfoques orientados a la escalabilidad y aplicaciones en tiempo real en investigaciones posteriores.

This study focuses on the continuous recognition of static signs in Mexican Sign Language (Lengua de Señas Mexicana (LSM)), the language used by the Deaf community in Mexico. Despite its significance, LSM is often underestimated and overlooked, leading to the systematic exclusion of Deaf individuals in various aspects of life. The primary objective of this work is to design, implement, and evaluate a continuous static sign recognition system in LSM using computer vision and machine learning techniques. Specific goals were established, including the creation of a dataset of static signs belonging to the manual alphabet of LSM, the design of a recognition model, and the evaluation of the system in both isolated and continuous modes. The methodology involves two distinct evaluations. The first one focuses on the recognition of static signs in the isolated domain, for which data from 20 participants performing hand movements at various angles were collected. Various machine learning techniques were evaluated, with the Máquinas de Soporte Vectorial (SVM)-based approach achieving the best results (average F1-Score of 0.91). The second evaluation centers on the continuous recognition of static signs, using data collected from six participants with varying levels of competence in LSM, achieving robust performance with errors close to 7 %. Furthermore, the feasibility of the system in real-time applications was assessed, demonstrating excellent performance (average processing speed of 45 frames per second). Despite the achievements, it is important to recognize that this project focused on continuous recognition of static signs in LSM. It remains an interesting challenge to explore the continuous recognition of dynamic signs in LSM for future research. It is considered essential to explore scalability-oriented approaches and real-time applications in subsequent investigations.

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