Desarrollan plataforma para medir nivel de aprendizaje mediante dibujos e IA

• Investigadoras de la Universidad de Monterrey desarrollaron una herramienta digital que interpreta de forma automatizada los dibujos o grafías de niñas y niños de educación básica

Un grupo de investigadoras de la Universidad de Monterrey finalizaron el desarrollo de una plataforma pionera que permite realizar un tamizaje del nivel de aprendizaje en alumnos de educación básica a través del análisis automatizado de sus dibujos de la figura humana mediante inteligencia artificial.

Esta herramienta busca ofrecer a los profesionales de la educación y la psicología un método rápido y eficiente para identificar posibles retrasos o avances en el desarrollo cognitivo y emocional de los niños.

El proyecto, creado por Consuelo Jiménez Fernández, profesora del área de Ciencias Computacionales; Angélica Quiroga Garza, profesora emérita de la Escuela de Psicología de la UDEM; y Pamela Palomo, de la Escuela de Ingeniería y Tecnologías de la UDEM; se centró en la creación de un algoritmo capaz de analizar los diversos indicadores gráficos presentes en los dibujos infantiles.

Quiroga Garza explicó que la iniciativa se basa en la “evaluación psicológica cualitativa a partir de gráficos, o de grafismos”. El algoritmo desarrollado tiene como objetivo “detectar indicadores de lo que llamamos nosotros del desarrollo infantil, tanto del desarrollo cognitivo como del desarrollo emocional de los niños”.

En una primera fase, el trabajo se concentró en los factores del desarrollo cognitivo, aplicables a todos los niños. Posteriormente, se incorporaron aspectos emocionales que pueden influir en el desarrollo cognitivo infantil.

“Básicamente, la idea era que se utilizara en contextos en particular educativos, en lo que nosotros llamamos pruebas de tamizaje”, detalló Quiroga Garza.

La plataforma permite que, tras cargar el dibujo y los datos del niño, el informe se genere de manera casi instantánea.

“Entre que cargas el dibujo y pones los datos de identificación de los niños, yo creo que no se tardan más que dos, tres segundos, o sea, es rapidísimo el informe”, aseguró Quiroga Garza.

Esta rapidez facilita la evaluación de un gran número de alumnos de forma masiva. Quiroga Garza mencionó que previamente se aplicaron instrumentos psicológicos que luego se cruzaron con pruebas psicométricas, cuyos hallazgos se incorporaron al algoritmo.

Ahora, con la plataforma finalizada, las investigadoras planean acudir a escuelas para aplicar el dibujo y, posteriormente, confirmar los resultados arrojados por el algoritmo.

“Vamos a regresar a confirmar lo que haya salido a partir del algoritmo, es decir, para evitar lo que en la psicología se habla de falsos positivos o al revés, falsos negativos”, señaló Quiroga Garza.

Cabe mencionar que en el desarrollo del software también participaron Melania Hernández, Armando Berlanga y Juan Carreón, egresados del Programa Académico de Ingeniería en Tecnologías Computacionales.

PREDIAGNÓSTICO INTELECTUAL Y EMOCIONAL

Jiménez Fernández destacó que “la plataforma usa un modelo de visión computacional y una de las herramientas que se utilizó se basa en redes neuronales”. Subrayó que se trata de “una herramienta única que utiliza esta técnica del dibujo de la figura humana” en beneficio de niños de 5 a 12 años.

El sistema, accesible vía web desde cualquier computadora o dispositivo móvil, genera un prediagnóstico del coeficiente intelectual y emocional a partir del dibujo capturado.

“Para seis imágenes realizadas por seis niños o niñas se da un resultado en menos de un minuto”, afirmó Jiménez Fernández.

En cuanto al coeficiente intelectual, la plataforma ofrece un prediagnóstico que debe ser complementado por un psicólogo para un diagnóstico formal. Respecto a la parte emocional, el análisis del dibujo puede señalar posibles problemas de aprendizaje o experiencias como abuso o acoso.

“Con el mismo dibujo que haya realizado, se puede dar ese prediagnóstico desde si tiene problemas de aprendizaje”, explicó Jiménez Fernández.

INTERVENCIÓN TEMPRANA

Quiroga Garza enfatizó que el objetivo no es buscar patologías, sino comprender el contexto del niño a través de su dibujo para poder intervenir de manera temprana.

“En realidad, no estamos buscando como patología, sino más bien es qué nos dice el niño a través del dibujo como para poder verificar cómo está su contexto para ver qué podemos hacer”, puntualizó.

Jiménez Fernández destacó la singularidad del proyecto: “Cuando se empezó en agosto del 2023 el primer estudio que se hizo, y obviamente, teniendo como base todo el conocimiento que tiene la doctora Angélica, ella misma nos dijo: no existe nada en el mercado, ni como investigación académica, que se haya hecho”.

Un objetivo primordial fue la intuitividad de la plataforma para facilitar su uso por profesionales no expertos en tecnología. “Las interfaces del sistema son muy amigables y es muy fácil capturar la imagen con el celular o subiéndola a la plataforma y ver el resultado en menos de un minuto”, apuntó.

RECIBE MENCIÓN EN IMPACTO SOCIAL

El proyecto Sistema para la evaluación automatizada de dibujos de la figura humana a través de un modelo de visión computacional para el prediagnóstico intelectual y emocional de niños y niñas entre 5 y 12 años recibió la Mención en Impacto Social, otorgada en la edición 25 del ranking anual Las más innovadoras del país.

La premiación, organizada por Net Media e IT Masters, se llevó a cabo el pasado jueves 23 de octubre, en la Ciudad de México. El evento reconoció cincuenta proyectos, divididos equitativamente entre los sectores público y privado.

Consuelo Jiménez Fernández confirmó que el proyecto se integró a la lista de cincuenta ganadores. La distinción fue recibida en la categoría de Innovación de Producto, lo cual significó un logro destacable.

La líder del proyecto destacó la rigurosidad del proceso de selección por parte de los organizadores. Nueve jurados, todos provenientes de las empresas tecnológicas más importantes del país, auditaron la gestión y la información.

Jiménez Fernández explicó que la convocatoria se centró en la comunidad: “El requisito es que sea algo innovador, creativo, vanguardista, y que tenga beneficios comprobables y de impacto a los usuarios en la comunidad. La institución está impactando a muchísimos usuarios”.

Los resultados obtenidos al apoyar una escuela pública en Santa Catarina y diversos centros comunitarios fueron clave para el reconocimiento. Estos datos tangibles sirvieron como evidencia de los beneficios del sistema ante los jurados.

La especialista describió la evolución del trabajo realizado: “Es un desarrollo que empezó como PEF en otoño de 2023 y terminó en un producto final. Puede ser utilizado como apoyo para el prediagnóstico intelectual y emocional para niños y jovencitos hasta diecinueve años”.

Jiménez Fernández confirmó que la Universidad de Monterrey registró el proyecto en sus dos etapas ante el Indautor. El premio se centró en reconocer a la institución por su fomento a estos desarrollos tecnológicos.

La transferencia de tecnología está próxima con la Procuraduría de Coahuila, donde tendrá un uso oficial. El equipo espera que otras instancias de la República lo utilicen, pues el fin último fue apoyar a niños y jóvenes.