Crean programa para aprender matemáticas discretas

MORELIA,  Mich., 14 de noviembre de 2018.- Estudiantes del Instituto Tecnológico de Morelia (ITM), “José María Morelos y Pavón”, crearon un software para la simplificación de funciones booleanas ( cuyas variables pueden tener el valor de O y 1, falso y verdadero), a fin de mejorar el aprendizaje del alumnado en esta área de las matemáticas discretas (álgebra booleana) que sirve para simplificar y facilitar el aprendizaje porque se demostró que con su uso los alumnos mejoraron su aprendizaje respecto a los jóvenes que no lo utilizaron.

De acuerdo con un comunicado, los estudiantes reciben asesoría de quien impulsa dicho proyecto, el M.C. José Alfredo Jiménez Murillo, quien a su vez ha sido reconocido por crear un videojuego sobre el aprendizaje de las matemáticas, denominado CatMat.

Alan Cruz Robles Vázquez, Jorge Luis Arreygue Ávila y Michel Enrique Olvera Pérez, los dos primeros de noveno semestre y el último alumno de décimo semestre, todos de la carrera de Ingeniería en Sistemas Computacionales (ISC) del ITM, iniciaron dicho trabajo dentro de la materia de taller de investigación III que estuvo a cargo de la Maestra Mónica Blancas Martínez, del Departamento de Sistemas y Computación.

El profesor mencionó que el álgebra booleana es un método para simplificar los circuitos lógicos; sin embargo se ha aplicado con mucho éxito para simplificar modelos booleanos en distintas ramas de la ciencia como reconocimiento de patrones, optimización de modelos de transporte, medicina, economía, entre otras. De tal manera que la utilidad es muy amplia, precisó el profesor Jiménez Murillo.

Este programa ha sido motivo de orgullo para sus creadores, quienes aceptaron la invitación de la asesoría del profesor ya que se trata de un proyecto que está registrado ante el Tecnológico Nacional de México (TecNM); en el cual al realizar pruebas de aprendizaje en los alumnos  de los primeros semestres de Ingeniería en Sistemas Computacionales del propio ITM, en la evaluación se demostró que se mejoró significativamente la calificación..

Este software se utilizó con éxito para mejorar el aprovechamiento en la simplificación de funciones boolenas, en la asignatura Matemáticas discretas del plan de estudio de ISC. El desarrollo del software es parte de los objetivos específicos del proyecto de investigación “B-Learning para la enseñanza aprendizaje de la simplificación de expresiones boolenas”.

El software ya probó ser de utilidad según un análisis estadístico con los alumnos ITM y de acuerdo a los estudiantes y el profesor, se espera que otras instituciones puedan verse beneficiadas con dicha herramienta.

Este programa lee información de: Tabla de Verdad, Mapa de Karnaugh o Expresión boolena en Sumas de productos, Productos de sumas o cualquier función matemática-booleana en un formato no estandarizado. El resultado de la simplificación lo ilustra por medio de un Mapa de Karnaugh en donde muestra los bloques que se formaron para cada uno de los elementos de la expresión boolena simplificada resultante. Resuelve problemas determinísticos (aquellos en donde el usuario tiene la información de la expresión boolena a simplificar) y probabilísticos (en donde el sistema genera aleatoriamente la expresión booleana que será simplificada).

El profesor expresó que la mecánica para su uso es alimentar el sistema con la expresión booleana a simplificar en los formatos antes indicados, el alumno simplifica la expresión en forma individual (o por equipo) usando lápiz y papel, posteriormente escribirá su resultado y lo envía, el resultado obtenido por el alumno se compara con el resultado correcto que se obtiene con el software, si ambos resultados son correctos le sumará cierta puntuación al alumno dependiendo si el problema fue determinístico, probabilístico, si el número de variables son dos, tres, cuatro, cinco o más variables.

El alumno podrá consultar su puntaje y la posición que tiene en el Ranking de los usuarios. Por su parte el maestro sabe cuántos problemas resolvió determinado alumno, las características de dichos problemas y si su respuesta fue correcto o no.  Los jóvenes usaron el software para resolver y analizar problemas en el aula de clase, pero también pudieron utilizarlo fuera del salón de clase, dada la característica web de dicho software.