El objetivo base del World Wide Web Consortium (W3C) relativo a la Web Semántica (9), y de su principal impulsor, Tim Berners-Lee, es que la Web actual pase de ser una inmensa colección de documentos a una gran base de conocimiento, donde buena parte de la información esté codificada utilizando las técnicas de representación del conocimiento, facilitando de este modo el desarrollo de aplicaciones "inteligentes" que hacen uso en forma automática de la información disponible en el hiperespacio. El impulso del W3C ha permitido que existan actualmente numerosas herramientas para el desarrollo de aplicaciones basadas en estas técnicas.
El ámbito eHealth no es ajeno a esta tendencia en la Web. Así, podemos encontrar en la literatura una multitud de trabajos en esta línea de investigación. Por ejemplo, Reimer (10) introduce una plataforma de e-salud que ofrece servicios de asistencia a pacientes con ciertas enfermedades crónicas; Kim y Choi (11) desarrollaron un sistema basado en tecnologías semánticas para el diagnóstico automático de enfermedades cardíacas; Alexandrou et al. (12) presentan el Semantic Adaptive and Personalized Clinical Pathways (SEMPATH), un sistema basado en la ejecución de reglas semánticas para la adaptación en tiempo real de procesos asistenciales.
Dispositivos de acceso
Una de las premisas que ha guiado la concepción de la plataforma ha sido la provisión de servicios multidispositivo, ya que el sistema es utilizado en distintos entornos (hogar, centro de salud, escuela). Dado que cada uno de estos entornos y sus usuarios tienen requisitos distintos, se han considerado diferentes dispositivos de acceso: ordenador personal, dispositivos móviles y televisión interactiva.
Mientras que el ordenador personal es una herramienta de trabajo útil para los especialistas y el personal directivo de los centros, no parece ser la mejor elección para ofrecer servicios en el hogar. La sencillez de uso y manejo de la televisión, unida a su gran capacidad para ofrecer contenidos multimedia y la posibilidad de visualizarla en familia, hacen que esta sea una propuesta especialmente interesante para el ámbito de la educación infantil. Las consolas de última generación (XBox 360, Playstation 3, Nintendo Wii) nos ofrecen ya la posibilidad de acceder a servicios digitales desde el televisor y, dada su amplia difusión entre la ciudadanía, se convierten en una excelente plataforma para el acceso, desde el hogar, a los servicios del portal. En particular, se ha decidido utilizar la consola Nintendo Wii como dispositivo de acceso debido a su uso intuitivo y cómodo (gracias a su mando de control, el Wii Mote) y su bajo costo. A pesar de las ventajas del uso de la Wii como plataforma de acceso, este dispositivo también presenta algunos inconvenientes: 1) baja capacidad de procesamiento, lo que hace que en ocasiones el sistema pierda usabilidad, y 2) navegador muy limitado, incapaz de reproducir algunos formatos multimedia comunes en la actualidad. En octubre de 2010, Google presentó su propia apuesta en el campo de la televisión inteligente: Google TV, un Home Theater PC que nos permitirá superar las limitaciones actuales de la consola, manteniendo todas las ventajas inherentes al acceso a los servicios digitales a través del televisor del hogar. Por este motivo, estamos desarrollando en la actualidad un nuevo cliente experimental basado en este dispositivo.
Adicionalmente, para facilitar las tareas en los centros y dar acceso ubicuo a los servicios de la plataforma, se ha creado un cliente para telefonía inteligente (smartphones) y ordenadores personales móviles (tablet PC). El uso de estos dispositivos permite a los cuidadores disponer de una agenda personal móvil a través de la que acceden a cualquiera de los servicios ofrecidos (por ejemplo, registro de una incidencia en el comedor, consulta de las alergias conocidas del niño, etc.) independientemente de su localización, maximizando el aprovechamiento de los recursos del centro y el tiempo del cuidador.
Metodología de desarrollo
El portal desarrollado se engloba en los denominados Sistemas Basados en Conocimiento (Knowledge Based Systems), que extienden y consultan una base de conocimiento. La construcción de este tipo de aplicaciones inteligentes involucra procedimientos de diseño tanto de la Ingeniería del Software (IS) como de la Ingeniería del Conocimiento (IC). De esta forma, se ha utilizado una aproximación metodológica que combina las guías establecidas en el proceso unificado de desarrollo software (13) y las actividades identificadas en Methontology (14). Estas dos líneas metodológicas han sido combinadas y simplificadas para adaptarlas a los requisitos específicos de construcción de un portal basado en tecnologías semánticas. En líneas generales, en el proceso metodológico se identifican cuatro grandes actividades:
- Construcción del modelo de negocio: identifica el propósito concreto y los requisitos funcionales (en forma de "casos de uso") del sistema, estableciendo su viabilidad, de modo que guíe cualquier decisión de diseño posterior. ]]> Construcción del modelo semántico: este modelo sirve como cimiento para la construcción de la base de conocimiento del portal. Consta, esencialmente, de una ontología que define los términos (conceptos y sus relaciones) existentes en el dominio y de un conjunto de reglas lógicas que conforman el conocimiento heurístico del dominio.
- Construcción de la arquitectura de referencia: este modelo identifica todos los componentes software y las interacciones existentes entre ellos, necesarios para llevar a cabo los "casos de uso" identificados.
- Implementación del sistema final: partiendo de los modelos previos, se procede a implementar y validar la aplicación final.
RESULTADOS
La plataforma presentada en este artículo es parte de una herramienta mayor que permite integrar diferentes servicios TIC (administrativos, educativos y sanitarios) a través de un sistema único accesible a través de múltiples dispositivos. Es el propio portal de servicios el que, basándose en el tipo de dispositivo y de usuario que requiere acceso, genera un menú dinámico con las funcionalidades ofrecidas al usuario (padre, educador, pediatra, dietista, etc.) y redirige automáticamente el navegador a una versión de la aplicación especialmente adaptada para dicho dispositivo. El funcionamiento de la plataforma está soportado por una base de conocimiento que almacena no solo los datos del sistema (menús, recetas, información de salud relativa a los niños, plantillas de actividades y recursos multimedia), sino también una serie de reglas lógicas que capturan las principales relaciones que se dan en el dominio. Al utilizar esta información, una serie de agentes semánticos (Figura 1), haciendo uso de un motor de inferencia, se encargan de analizar el contexto en que tiene lugar la acción y ofrecer información de relevancia para el usuario.
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| Figura 1. Modelo de referencia en el que se muestran las principales relaciones entre los componentes software que conforman el módulo del asistente nutricional de la plataforma BerceTV. |
| Fuente: elaboración propia. |
En concreto, en el caso que nos ocupa, podemos agrupar los servicios ofrecidos por la plataforma en tres grandes categorías: 1) soporte a la generación y adaptación de los menús de los centros; 2) fomento de la comunicación entre hogar, escuela y especialistas; y 3) mejora de la formación nutricional de niños, familias y educadores.
]]> En las siguientes secciones se hará una somera descripción de las principales características de los servicios ofrecidos dentro de cada categoría.Generación y adaptación de menús
La alimentación recibida en el comedor escolar debe cumplir estándares de calidad y satisfacer la política nutricional impuesta por la administración de los centros. Los expertos dietistas se encargan de elaborar propuestas de menús o "menús guía" que posteriormente cada centro debe adaptar con base en sus recursos y las particularidades de su alumnado (trastornos digestivos, alergias, enfermedades temporales, etc.). Gracias a la herramienta desarrollada, los expertos pueden generar estos menús mediante un simple formulario web, incorporando la información adicional que consideren oportuna (información nutricional, recetas, etc.). El propio sistema se encarga de hacer llegar estos "patrones de menús" a los centros, donde el personal de cocina estudia las recomendaciones recibidas y prepara el menú escolar. Un agente inteligente, el "localizador de menús" (Figura 1), se encarga de estudiar la información mantenida en la base de conocimiento sobre el estado de salud de los niños, composición del menú y tipo de ingredientes incluidos, remitiendo un alerta al personal de cocina en caso de que alguno de los platos propuestos sea incompatible con el perfil nutricional de un niño de la escuela (por ejemplo, recomendación de un plato que contiene lactosa a un niño que es alérgico a este componente). Tras finalizar el proceso de confección del menú, el agente inteligente realiza un cálculo aproximado de la cantidad de nutrientes de los nuevos menús, verificando que dichos valores se encuentren dentro de los márgenes establecidos por la política nutricional del centro. Una vez realizadas las modificaciones oportunas, el personal de cocina puede finalmente hacer público el menú, pudiendo ser consultado desde ese momento a través de Internet por las familias de los niños matriculados en el centro.
Fomento de la comunicación hogar-escuela-especialistas
Escuela y familia comparten la responsabilidad de criar, cuidar y educar al niño en las fases más tempranas de su desarrollo. El "gestor nutricional" (Figura 1) es una herramienta que nos permite crear el vínculo hogar-aula. El educador puede utilizarlo a través de su terminal móvil para registrar cualquier incidencia producida durante la toma de los alimentos en el comedor (Figura 2), mientras que la familia puede consultar desde el televisor del hogar información relevante sobre: 1) menú del día (Figura 3); 2) información nutricional de cada plato, incluyendo nivel calórico y posibles incompatibilidades por trastornos alimentarios (Figura 4); 3) posibles incidencias producidas en el centro; y 4) recomendaciones de alimentación complementaria para la casa.
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| Figura 2. Interfaz de usuario de la plataforma BerceTV para teléfonos inteligentes en el que se muestra la visualización de posibles incidencias en la toma de alimentos, monitorización de las deposiciones y patrones de sueño. |
| Fuente: elaboración propia. |
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| Figura 3. Interfaz de usuario de la plataforma BerceTV para la consola Nintendo Wii en la que se muestra el menú del día que podrá tomar el niño en la escuela. |
| Fuente: elaboración propia. |
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| Figura 4. Visualización a través de un teléfono inteligente de los valores nutricionales básicos (proteínas, grasas, hidratos de carbono y kilocalorías) del menú que el niño ha tomado en la escuela. |
| Fuente: elaboración propia. |
| Nota: Para cada uno de los tipos se muestra su desviación respecto a la cantidad media recomendada (zona verde de la gráfica). |
Al igual que ocurría en el caso anterior, es un agente inteligente el encargado de ofrecer soporte al sistema Gestor, brindando de forma semiautomatizada recomendaciones a la familia sobre comida complementaria para el niño en base al tipo y categoría de los alimentos tomados en la escuela.
]]> Finalmente, tanto padres como educadores tienen, en muchas ocasiones, importantes lagunas dentro de su formación nutricional que podrían ser fácilmente solventadas por un especialista en la materia. Sin embargo, la mayor parte de los centros carecen de cualquier tipo de servicio de atención y prevención sanitaria, siendo difícil y costosa la visita a uno de estos especialistas. La plataforma desarrollada facilita la solución rápida de estas consultas, ofreciendo un canal de comunicación en línea con especialistas que pueden consultar en tiempo real el registro electrónico del niño, formado no solo por datos, sino también por grabaciones multimedia de su comportamiento en el aula, y dar una respuesta a las mismas.Formación nutricional de niños, familias y educadores
Diferentes experiencias de campo muestran que la educación nutricional es una de las herramientas más efectivas en la promoción de hábitos alimentarios saludables (15), siempre que esta se incorpore a la currícula de la escuela de forma activa, involucrando a educadores, familias y otros profesionales (16). Esta educación no se debe reducir solo a ofrecer información nutricional básica, sino a todo el conjunto de habilidades y comportamientos relacionados con la comida, tanto aquellos que van desde su preparación hasta los aspectos sociales y culturales asociados. Siguiendo esta filosofía, el sistema ofrece diferentes servicios que permiten fortalecer y complementar la formación nutricional tanto de los propios niños como de familias y equipos educativos de los centros.
El primer servicio obvio es el "libro de recetas", accesible a través de cualquier dispositivo (Figura 5), que ofrece detalles paso a paso sobre cómo cocinar un determinado plato e información nutricional sobre el mismo. El servicio de recetas soporta dos modalidades: recetas textuales y video-recetas, siendo las últimas especialmente adecuadas para su visualización a través del televisor del hogar.
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| Figura 5. Visualización y consulta del libro de recetas de la plataforma BerceTV utilizando los periféricos de control de la consola Nintendo Wii. |
| Fuente: elaboración propia. |
Un nuevo agente inteligente, el "asesor de recetas" (Figura 1), se encarga de seleccionar, entre el amplio repertorio del sistema, aquellas recetas que cumplen una serie de requisitos básicos como, por ejemplo, no contener ingredientes que puedan ser perjudiciales para el niño, estar basadas en alimentos de temporada, ser sencillas de realizar junto a los niños, y/o contener un bajo índice calórico, entre otros. Además, esta base de recetas puede ampliarse siguiendo la filosofía 2.0, de tal modo que tanto personal de cocina como los padres pueden subir nuevas recetas al sistema y valorarlas, mientras que los especialistas pueden revisar sus contenidos y validarlas.
El sistema también ofrece soporte a padres y educadores a la hora de planificar nuevas actividades extracurriculares que acerquen a los niños al mundo de los alimentos (por ejemplo, plantación y cuidados de un huerto, acercamiento a nuevas texturas y sabores, etc.). Así, el "visualizador de recursos multimedia" se encuentra ligado a un directorio de plantillas y actividades educativas en el que se pueden contemplar diferentes ejemplos de actividades realizadas en otras escuelas. Un agente inteligente, el "recomendador de recursos multimedia", se encarga de analizar los contenidos de la base de conocimiento y recopilar una selección de aquellos que se consideren más adecuados para el usuario sobre la base de su rol frente al sistema (educador, padre), los posibles trastornos alimentarios de su hijo, intereses y/o su nivel de formación previa.
DISCUSIÓN
En las sociedades modernas la educación y el cuidado de los niños han sufrido una importante transformación durante la última década, en la que los centros de educación infantil adquirieron un papel cada vez más relevante frente al rol tradicional de la familia como núcleo básico de los primeros años de vida del niño. Resulta sencillo mostrar que para una completa formación del niño, incluyendo aquellos aspectos de la educación ligados a la alimentación y nutrición, es de vital importancia que ambas partes, escuela y familia, actúen de un modo coordinado con base en un plan común.
]]> El sistema propuesto en este artículo pretende dar una respuesta a las necesidades y deficiencias detectadas en este ámbito, ofreciendo un conjunto de funcionalidades que abarcan cuatro líneas de actuación básica:- Mejora de la formación nutricional de equipos educativos, padres y niños: la herramienta ofrece recursos educativos que cubren aspectos tan diversos como el acceso a recetas o información sobre diferentes trastornos alimentarios. El hecho de poder acceder a estos contenidos desde el televisor del hogar facilita la utilización del sistema por parte de aquellas personas con menor capacitación tecnológica, al tiempo que posibilita que ambos miembros de la pareja resuelvan sus dudas de manera simultánea.
- Mejora de los hábitos alimentarios del niño: no se trata de que la comida del día siguiente sea la apropiada, sino que, gracias a una estrategia de actuación coordinada, el niño reciba un mensaje constante y coherente que lo lleve a adquirir de forma paulatina hábitos nutricionales adecuados. La intervención temprana es el método más eficaz de crear los comportamientos de los individuos, por lo que la herramienta actúa en este sentido como una plataforma de promoción de una vida más saludable que repercutirá a largo plazo en el individuo y en su desarrollo como miembro de la sociedad.
- Acceso a especialistas: el sistema contempla la posibilidad de establecer colaboraciones entre padres, educadores y especialistas, de modo tal que los especialistas pueden diseñar a priori las dietas de los niños de un modo adaptado a sus necesidades, al mismo tiempo que pueden, a petición de los padres o por iniciativa propia, intervenir durante la crianza del niño para corregir problemas sobrevenidos por una incorrecta pauta alimentaria.
- Seguimiento personalizado de los niños: la plataforma permite a los cuidadores realizar un seguimiento personalizado de cada niño, registrando no solo el tipo de alimentos ingeridos por este, sino cualquier otro tipo de incidencia que pueda guardar relación con su estado de salud (por ejemplo, toma de medicación, control de esfínteres) e incluso videos de actividades realizadas.
Sin embargo, la creación de un sistema como el propuesto no está exenta de problemáticas, debido a las limitaciones inherentes a las tecnologías disponibles. Por un lado, resulta bastante compleja la tarea de definir, usando el soporte de la semántica, reglas precisas que nos permitan establecer recomendaciones válidas en el dominio, existiendo un amplio número de variables a tener en cuenta que involucran, en ocasiones, aspectos subjetivos de difícil consideración. Contar con equipos multidisciplinarios en los que se combinen los conocimientos de expertos en tecnologías semánticas, dietética y educación infantil es fundamental a la hora de establecer dichas reglas con las mayores garantías de éxito posibles. También resultan dignos de mención los problemas encontrados en el diseño de un Human Computer Interface (HCI) adecuado para un contexto tan variado como el de la educación infantil, donde surgen numerosos entornos de utilización y potenciales usuarios con características y necesidades bien diferenciadas. Para resolver esta dificultad, la plataforma se ha desarrollado como un sistema multidispositivo en el que el televisor se utiliza como aparato central de acceso a la información en el hogar, gracias a que se ha logrado desarrollar sobre este una interfaz completa pero de uso sencillo.
AGRADECIMIENTOS
Este trabajo ha sido realizado con la colaboración del grupo de investigación dirigido por el Decano Lois Ferradás, del departamento de Didáctica y Organización Escolar de la Universidad de Santiago de Compostela y de varios centros de la Red Pública de Escuelas Infantiles de Galicia, y financiado por la Xunta de Galicia mediante el proyecto "Análisis, diseño y desarrollo de servicios educativos para televisión digital. Aplicación en el ámbito de la educación infantil" (09SEC035322PR). Además, el presente artículo forma parte del Proyecto PCI-AECID (No. D/030704/10), dentro de la convocatoria del Programa de Cooperación Interuniversitaria e Investigación Científica (PCI), perteneciente a las ayudas para Acciones Integradas para el Fortalecimiento Científico e Institucional, de la Agencia Española de Cooperación Internacional para el Desarrollo (AECID).
]]> CONFLICTO DE INTERESESLos autores declaran que no existe ningún compromiso o vínculo con las entidades financiadoras que pueda ser entendido como un conflicto de intereses.
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2. Anderson PM, Butcher KF. Childhood obesity: Trends and Potential Causes. Future Child. 2006;16(1):19-45. [ Links ]
3. Haahtela T, von Hertzen L, Mäkelä M, Hannuksela M. Finnish Allergy Programme 2008-2018 - time to act and change the course. Allergy. 2008;63(6):634-645. [ Links ]
]]>4. Society for Nutrition Education. State of nutrition education and promotion for children and adolescents: 2009 Report. Indianapolis: SNE; 2009. [ Links ]
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Recibido el 22 de junio de 2011
Aprobado el 10 de septiembre de 2011