Seminario de Titulación Temas de Memoria Dr. Eric Jeltsch Fdns.uls.cl/~ej/TemasMT_2011.pdf ·...

Seminario de Titulación Temas de Memoria Dr. Eric Jeltsch F

Escuela Ingeniería en Computación, Universidad de La Serena.

Introducción: El presente documento pretende entregarle al alumno de la carrera de Ingeniería en Computación de la Universidad de La Serena un compendio de temas que son factibles de ser abordados para una memoria de título (1 Semestre). La información se presenta con una introducción del entorno, para luego presentar el o los problemas que pueden surgir. Se dan algunos ejemplos, sin embargo, todos los temas deberían concluir con un proyecto de software que se correlaciona con la formación y las competencias y habilidades que ganaron como Ingeniero de Software, que es el espíritu de la carrera. Entorno: Gramáticas de Grafos y sus Aplicaciones en diversos ámbitos.


Escuela Ingeniería en Computación, Universidad de La Serena. 2



Entorno: Lenguajes formales. Existe una diversidad de objetos en esta clase, llámese, gramáticas de strings, -de árboles, - de grafos. A las cuales es posible determinar su Lenguaje. En particular, si S = {aa, aaaa, aaaaaaaa, …etc}, la pregunta que cabe hacerse es ¿si existe una gramática de string, automata o transducer, que sea capaz de generar las formas dadas en S.?. Más formalmente, significa si la consulta de saber si x ε L(G) es decidible o no, para alguna gramática de string, en este caso. Sin embargo, esta propuesta se puede generalizar a que S puede constar de formas, ya sean, árboles, grafos o formas pictóricas, en donde sea factible encontrar, ya sea, gramáticas de árboles, gramáticas de grafos, gramáticas de formas pictóricas o alguna otra. Problema1. A este problema se conoce como Inferencia gramatical. Existe una gran cantidad de algoritmos de inferencia, la idea es implementarlos, analizarlos y proponer alguna variante a los ya existentes, usando alguna herramienta de desarrollo. Entorno: Lenguajes formales y sus aplicaciones visuales. Existen interesantes gramáticas como las gramáticas de Lindenmeyer (matemático y biólogo danés Aristid Lindenmeyer ), asi como los sistemas DOL que son una particularidad de las gramáticas de Lindenmayer o L-Systems., que pueden recrear figuras muy sugerentes como son los fractales.



Los sistemas DOL, poseen una serie de funciones o movimientos, entre ellos están:



Problema2. Estudiar los sistemas DOL y la generación de formas pictóricas o fractales. Recrear las mismas en algún sistema. Por ejemplo, Przemyslaw Prusinkiewicz, en http://algorithmicbotany.org/



Problema3. Estudiar las gramáticas de grafos y la generación de formas pictóricas o fractales. Recrear las mismas en algún sistema. Por ejemplo, TreeBag ( Frank Drewes.)

http://www.cs.umu.se/~drewes/treebag/

Problema4.



Estudiar la factibilidad de incluir algunas aplicaciones (por ejemplo, inferencia gramatical, o la representación de algunos algoritmos de inferencia ya existentes), pero implementados, simulados, recreadas o visualizadas por estas herramientas. Ya sea a través de TreeBag o por los L-Systems. Problema5. Estudio de estas herramienta y la incorporación de algún módulo apropiado. Por ejemplo, alguna componente 3D a las rutinas ya incluidas o alguna representación que robustezca la herramienta. Todo esto basado en las últimas versiones de Java, así como de las últimas versiones de los sistemas antes mencionados.

Entorno: Lenguajes formales, Algoritmos y el problema de String Matching String-matching consiste en encontrar uno o más, de las ocurrencias de un string (generalmente llamado pattern) en un texto. Existe una gran variedad de propuestas de algoritmos. Las aplicaciones en general requieren de tipos de soluciones dependiendo del string, el pattern o el texto. Algoritmos basados en propiedades combinatoriales de strings y estructuras de datos, tales como hashing, suffix tree y suffix array, entre otras son las más eficientes y aparecen comúnmente implementadas para preprocesar los pattern y resolver. Problema6. Estudio e implementación de las estructuras de datos suffix tree y suffix array en el contexto del problema de String Matching o alguna otra variante. Entorno: Algoritmos y diseño y Análisis de Algoritmos La asignatura de Diseño y Análisis de Algoritmos se viene dictando hace casi 10 años, donde a partir del año 1998 se incorpora Java como lenguaje de facto para la implementación de las aplicaciones que surjan. Por esta misma razón se han ido implementando una serie de clases, tales como las clases de los árboles AVL, red-black, HeapFibonacci para el algoritmo de Kruskal y otros. Problema7. Construcción de una API en Java para la asignatura de Diseño y Análisis de Algoritmos que incluya las diversas estructuras de datos vistas en clase y las aplicaciones que surjan en un formato didáctico y pedagógico. Entorno: Aplicaciones de los lenguajes formales, Algoritmos y el problema de String Matching. Por ejemplo, ciber-plagio. En términos generales, al hablar de plagio académico (no únicamente ciber-plagio) se citan habitualmente dos grandes categorías asociadas a la intencionalidad de la conducta en sí: 1) plagio intencional –los ejemplos más conocidos son la presentación de textos, ideas, hipótesis, etc. de otras personas como propios a sabiendas, y 2) plagio no intencional o accidental –casi siempre generado por efectuar citaciones y parafraseados incorrectos en los trabajos o directamente por la no citación por desconocimiento de la práctica. (Park, 2003; Colon, 2001; Bugeja, 2001; Bauer, 2004; Moore, 1995; Hacker, 1998). Problema8.



Estudio e implementación de las estructuras de datos y problemas, tales como suffix tree y suffix array, y el problema de String Matching, problema LCS (Longest Common Sequence) y su aplicación en la detección de plagios. Análisis y estudio de algunas herramientas, por ejemplo. JPlag, MOSS, Sherlock, Copyfind y otras, con resultados y estudios de casos concretos. http://page.mi.fu-berlin.de/prechelt/Biblio/jplagTR.pdf Entorno: Lenguajes formales, Algoritmos y BioInformática Según la definición del Centro Nacional para la Información Biotecnológica "National Center for Biotechnology Information" (NCBI por sus siglas en Inglés, 2001): "Bioinformática es un campo de la ciencia en el cual confluyen varias disciplinas tales como: biología, computación y tecnología de la información. El fin último de este campo es facilitar el descubrimiento de nuevas ideas biológicas así como crear perspectivas globales a partir de las cuales se puedan discernir principios unificadores en biología. Al comienzo de la "revolución genómica", el concepto de bioinformática se refería sólo a la creación y mantenimiento de base de datos donde se almacena información biológica, tales como secuencias de nucleótidos y aminoácidos. El desarrollo de este tipo de base de datos no solamente significaba el diseño de la misma sino también el desarrollo de interfaces complejas donde los investigadores pudieran acceder los datos existentes y suministrar o revisar datos. Luego toda esa información debía ser combinada para formar una idea lógica de las actividades celulares normales, de tal manera que los investigadores pudieran estudiar cómo estas actividades se veían alteradas en estados de una enfermedad. De allí viene el surgimiento del campo de la bioinformática y ahora el campo más popular es el análisis e interpretación de varios tipos de datos, incluyendo secuencias de nucleótidos y aminoácidos, dominios de proteínas y estructura de proteínas. El proceso de analizar e interpretar los datos es conocido como biocomputación. Dentro de la bioinformática y la biocomputación existen otras sub-disciplinas importantes: El desarrollo e implementación de herramientas que permitan el acceso, uso y manejo de varios tipos de información. El desarrollo de nuevos algoritmos (fórmulas matemáticas) y estadísticos con los cuales se pueda relacionar partes de un conjunto enorme de datos, como por ejemplo métodos para localizar un gen dentro de una secuencia, predecir estructura o función de proteínas y poder agrupar secuencias de proteínas en familias relacionadas.". En el contexto nacional, existe un centro de Bioinformática http://cbsm.utalca.cl/, Más aún el entorno de desarrollo de la BioInformática es mucho más generoso de lo que me imaginaba. Cómo ejemplo vea el artículo que aparece en http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0034- 98872008000500015&lng=es&nrm= Rev Méd Chile 2008; 136: 645-652 ARTÍCULO ESPECIAL La bioinformática en la práctica médica: Integración de datos biológicos y clínicos (Integration of clinical and biological data in clinical practice using bioinformatics) • La informática médica • La Bioinformática • La bioinformática clínica • La informática biomédica

• Aspectos formativos y curriculares



En general, para abordar con éxito la implementación y/o modelamiento de los problemas que surjan en este campo, se utilizan: BioPerl (http://www.bioperl.org/wiki/Main_Page ) BioPython (http://biopython.org/wiki/Main_Page) BioJava (http://biojava.org/wiki/Main_Page) y su librería regex, entre otras. BioJava is an open-source project dedicated to providing a Java framework for processing biological data. It includes objects for manipulating biological sequences, file parsers, DAS client and server support, access to BioSQL and Ensembl databases, tools for making sequence analysis GUIs and powerful analysis and statistical routines including a dynamic programming toolkit. Problema9. Estudio y manejo de las herramientas apropiadas e implementación de las soluciones que surjan de la BioInformática. Por ejemplo: Búsqueda de secuencias en bases de datos: BLAST, FASTA 1. Uso de BLAST. 2. Preparación de una base de datos local. 3. Recuperación de secuencias a partir de una base de datos de BLAST . 4. BLAST contra una base de datos local. 5. BLAST contra bases de datos remotas (NCBI). Más aún, otra de las herramientas más populares en el ámbito del modelamiento en BioInformática se relaciona con BioUML, que es, • un sistema Workbench, es decir con una gran potencia gráfica y capacidad multitarea. • Y la otra es que es un framework, es decir, puede incluir soporte de programas, bibliotecas y un lenguaje interpretado entre otros software para ayudar a desarrollar y unir los diferentes componentes de un proyecto. BioUML (http://www.biouml.org/) BioUML is Java framework for systems biology. It spans the comprehensive range of capabilities including access to databases with experimental data, tools for formalized description of biological systems structure and functioning, as well as tools for their visualization and simulations. Currently BioUML framework consists from following parts: - Meta model - provides an abstract layer to present structure of any biological system as a

clustered graph. - Viewer - a universal viewer to visualize graphs of biological systems structure as diagrams. - Editor - universal diagram editor. - Search engine - provides searching of components with the specified properties in biological

pathway databases. The search result can be presented as graph and further edited by a user using BioUML editor.

- Modeler - allows a user to model/simulate dynamics of biological systems using block diagrams. - Standard diagram and data types - an attempt to standardize data types and graphic notations for

biological pathways. - Database modules - provides incorporation of different databases biological pathways into

BioUML framework.



Problema10. Estudio y manejo de las herramientas apropiadas e implementación de las soluciones que surjan de la BioInformática. Esta vez haciendo uso de la herramienta BioUML. Entorno: El lenguaje de programación Java y sus herramientas y entornos de desarrollo. NetBeans (http://www.netbeans.org/) se refiere a una plataforma para el desarrollo de aplicaciones de escritorio usando Java y a un entorno de desarrollo integrado (IDE) desarrollado usando la Plataforma NetBeans. La plataforma NetBeans permite que las aplicaciones sean desarrolladas a partir de un conjunto de componentes de software llamados módulos. Un módulo es un archivo Java que contiene clases de java escritas para interactuar con las APIs (Aplication Programming Interface) de NetBeans y un archivo especial (manifest file) que lo identifica como módulo. Las aplicaciones construidas a partir de módulos pueden ser extendidas agregándole nuevos módulos. Debido a que los módulos pueden ser desarrollados independientemente, las aplicaciones basadas en la plataforma NetBeans pueden ser extendidas fácilmente por otros desarrolladores de software. Problema11. Estudio y manejo de las herramientas apropiadas e implementación de las soluciones que surjan en algún ámbito. Esta vez haciendo uso de la herramienta NetBeans y/o Eclipse. Problema12. Estudio y manejo de NetBeans con el fin de hacer un estudio respecto de la productividad v/s curva de aprendizaje. En este sentido, se hace una reflexión frente a la creación y uso de la herramienta, pero con un sentido crítico detrás. Desde luego que basado en un proyecto real, con Netbeans y otro sin él. Y dar respuesta concreta frente a lo que se dice: “La nueva versión NetBeans 6.0 mejora la productividad del desarrollador”, por ejemplo. Sun define tres plataformas en un intento por cubrir distintos entornos de aplicación. Así, ha distribuido muchas de sus APIs (Application Program Interface) de forma que pertenezcan a cada una de las plataformas: • Java ME (Java Platform, Micro Edition) o J2ME — orientada a entornos de limitados recursos, como teléfonos móviles, PDAs (Personal Digital Assistant), etc. • Java SE (Java Platform, Standard Edition) o J2SE — para entornos de gama media y estaciones de trabajo. Aquí se sitúa al usuario medio en un PC de escritorio. • Java EE (Java Platform, Enterprise Edition) o J2EE — orientada a entornos distribuidos empresariales o de Internet y otras, por ejemplo

Java TV application programming interface provides an ideal development and deployment platform for the emerging class of interactive television services. The Java programming language provides content developers with a high degree of control and flexibility over the look and feel of their applications, enabling them to deliver the most dynamic and compelling interactive television experiences to their audience. Java Card es una tecnología que permite ejecutar de forma segura pequeñas aplicaciones Java (applets) en tarjetas inteligentes y similares dispositivos empotrados. Java Card da al usuario la



capacidad de programar aplicaciones que se ejecutan en la tarjeta de modo que ésta tenga una funcionalidad práctica en un dominio de aplicación específico (pe. identificación, pago, etc.). Esta tecnología se usa ampliamente en las tarjetas SIM (utilizadas en teléfonos móviles GSM) y en tarjetas monedero electrónico. JMF o Java Media Framework (en español, Entorno de Trabajo Multimedia de Java) es una extensión de Java que permite la programación de tareas multimedia en este lenguaje de programación. JavaFX es una familia de productos y tecnologías de Sun Microsystems, anunciados en la conferencia de desarrolladores JavaOne en Mayo de 2007. Los productos JavaFX se han pensado para ser usados en la creación de Rich Internet Applications (RIAs). Actualmente JavaFX se compone de JavaFX Script y JavaFX Mobile, aunque hay más productos JavaFX planeados. JavaFX se ha creado para competir en el espacio que ya ocupan Flash, de Adobe, y Silverlight, de Microsoft. En palabras de James Gosling "La mayoría de los lenguajes de script están orientados a las páginas web; este está orientado a los interfaces que son altamente animados"

Problema13. Estudio y manejo de las API de Java con sus respectivas aplicaciones, ya sea con Netbeans o sin ella. Por ejemplo, LeJOS (pronounced like the Spanish word "lejos" for "far") is a tiny Java Virtual Machine. In 2006 it was ported to the LEGO NXT brick. leJOS NXJ includes all the classes in the NXJ API as well as the tools used to upload code to the NXT brick. LeJOS NXJ offers the following: 1. Object oriented language (Java) 2. Preemptive threads (tasks) 3. Arrays, including multi-dimensional 4. Recursion 5. Synchronization 6. Exceptions 7. Java types including float, long, and String 8. Most of the java.lang, java.util and java.io classes 9. A Well-documented Robotics API. Así como existe LeJos tenemos también las herramientas de FischerTechnik empresa alemana que compite con LEGO, y que posee sus virtudes. Al mismo tiempo existe soporte para otros lenguajes de programación, por ejemplo RobotC que es una variante de nuestro clásico C. Problema14. Aplicar los conceptos de la programación de robots autónomos LEGO, utilizando LeJOS y/o FischerTechnik como plataforma de programación (versión de Java para el Robotics Invention System). Programación de robots Lego Mindstorms y/o FischerTechnik.

Entorno: Herramientas de productividad en la edición de documentos científicos. (escrito LaTeX en texto plano) es un lenguaje de marcado para documentos, y un sistema de preparación de documentos, formado por un gran conjunto de macros de TeX, escritas inicialmente por Leslie Lamport (LamportTeX) en 1984, con la intención de facilitar el uso del lenguaje de composición tipográfica creado por Donald Knuth. Es muy utilizado para la composición de artículos académicos, tesis y libros técnicos, dado que la calidad tipográfica de los



documentos realizados con LaTeX es comparable a la de una editorial científica de primera línea. LaTeX es software libre bajo licencia LPPL. Problema15. Estudio y manejo de LaTeX con el fin de generar alguna macro para escribir por ejemplo las memorias de título de la carrera de Ingeniería en Computación. Introducción: El presente documento pretende continuar con la entrega de temas que podrían de ser de interés para los alumnos de la carrera de Ingeniería en Computación de la Universidad de La Serena, para ser abordados en una memoria de título (1 Semestre). La información se presenta con una introducción del entorno, para luego presentar el o los problemas que pueden abordarse. Se dan algunos ejemplos, sin embargo, todos los temas deberían tener un proyecto de software que se correlaciona con la formación de las competencias y habilidades que ganaron como Ingeniero de Software, que es el espíritu de la carrera. Existe otra componente importante a considerar y es a la que me refiero como “computación para el desarrollo” y no es ni más ni menos que las TIC’s, puestas en perspectivas para ser parte de la solución a diversos problemas de nuestra sociedad, pero al mismo tiempo con el compromiso inquebrantable de promover e incentivar los valores éticos y morales. Ahora, para sustentar lo anterior es que nuestros esfuerzos tienen objetivos bien definidos, los cuales abordan los temas clásicos del ámbito científico y tecnológico de la computación, pero también tienen cabida y espacio en nuestra comunidad las siguientes temáticas:

a) Incidencia de las titulaciones de Computación en el desarrollo humano sostenible. b) La investigación como motor del desarrollo e innovación c) Las TICs al servicio de la comunidad y el desarrollo d) La colaboración universidad-empresa-gobierno como medio de consolidación del

desarrollo. e) Iniciativas para formar jóvenes emprendedores, competitivos y con un interés de usar y

aplicar la tecnología y la innovación en el desarrollo de la sociedad. f) El software libre y su incidencia en el desarrollo sostenible. g) Redes de cooperación interuniversitaria.

Entorno: Algoritmos y Diseño y Análisis de Algoritmos La asignatura de Diseño y Análisis de Algoritmos se viene dictando hace casi 10 años, donde a partir del año 1998 se incorpora Java como lenguaje de programación para la implementación de las aplicaciones que surjan. Por esta misma razón se han ido implementando una serie de clases, tales como las clases de los árboles AVL, red-black, HeapFibonacci para el algoritmo de Kruskal y otros. Problema 16. En este mismo contexto se promueve la creación de alguna herramienta que sea capaz de construir y representar figuras pictóricas, llámense Fractales, u otras. La inspiración surge tras leer el libro de Mandelbrot “The Fractal Geometry in Nature”, se tiene una base para esta propuesta y está en Pascal, Libro escrito por Prof. Uwe Beck “Computer Graphik”. La idea concreta es “refrescar”



esta propuesta con los algoritmos que allí se muestran (incluyendo otros desde luego) e implementarlos en Java con alguna aplicación ad-hoc, que puede ir desde los Sistemas Dinámicos, Sistemas Biológicos, o alguna otra. Entorno: Herramientas de productividad en la Ingeniería WEB. Así como existen una serie de editores para la productividad en la edición de documentos científicos, no es menor la cantidad de entornos de desarrollo para hoy en día construir Plataformas o Sitios WEB de alta performance con toda la incorporación de las últimas tecnologías y metodologías, entre ellas, AJAX, XML, entre otras. Problema 17. En este mismo contexto se pide analizar, concebir e implementar un proyecto web con el análisis de la o las plataformas que hoy en día son Open Source, por ejemplo, PLONE, Symphony, JMaki y otras.

Entorno: Cluster y Computación Distribuida (Computación Grid o Grid Computing)

Empecemos diciendo que el término cluster se aplica a los conjuntos de computadoras construidos mediante la utilización de componentes de hardware y que se comportan como si fuesen una única computadora. En términos más técnicos, nos encontramos ante un paradigma de computación distribuida altamente versátil, escalable y que permite combinar la potencia de muchos equipos para lograr una capacidad global prácticamente ilimitada. No obstante, sus principales inconvenientes provienen de la dificultad para sincronizar los procesos de todos estos equipos, monitorizando recursos, asignando cargas de trabajo y estableciendo políticas de seguridad informática fiables. Hoy en día esta forma de trabajo se ha convertido en un paradigma computacional que ya ofrece servicios a muchos campos de investigación y que en el futuro tendrá una mayor incidencia al gozar de una estructura evolucionada respecto a la actual, con mayor robustez, mucho más rápida en cuanto a la comunicación entre sus equipos y, obviamente, con una mayor capacidad computacional de cada máquina debido a la evolución en términos de procesamiento y de rendimiento del hardware.

En Chile, se ha logrado convocar a un grupo de universidades en torno a CL GRID http://www.clgrid.cl que bajo el concepto de e-Ciencia logra definir actividades científicas que se desarrollan a través de la utilización de recursos geográficamente distribuidos a los que se accede mediante Internet. Pero recursos como cálculo y almacenamiento masivo -los más frecuentemente requeridos en el ámbito de la e-Ciencia-, no se satisfacen con la Internet comercial, ellos requieren de las redes de alta velocidad dedicadas a la investigación -las denominadas Redes Académicas. Éstas y las aplicaciones de trabajo colaborativo que en ellas se desarrollan, están creando un escenario ideal para la interacción entre investigadores.

La aplicación de este paradigma tiene importantes incidencias y son problemas que demandan de una formación específica. Entre las ventajas está, que ella:

a) Proporciona un mecanismo de colaboración transparente entre grupos dispersos, tanto científicos como comerciales.

b) Posibilita el funcionamiento de aplicaciones a gran escala.



c) Facilita el acceso a recursos distribuidos desde nuestros PC. d) Todos estos objetivos y beneficios se engloban en la idea de "e-Ciencia".

Estos beneficios tendrán repercusión en muchos campos:

a) Medicina (imágenes, diagnosis y tratamiento). b) BioInformática (estudios en genómica y proteómica). c) Nanotecnología (diseño de nuevos materiales a escala molecular). d) Ingeniería (diseño, simulación, análisis de fallos y acceso remoto a instrumentos de

control). e) Recursos naturales y medio ambiente (previsión meteorológica, observación del planeta,

modelos y predicción de sistemas complejos, entre otros.)

Problema 18. En este mismo contexto se pide analizar, concebir e implementar un proyecto Grid, su aplicabilidad, funcionamiento y análisis de la (o las) plataformas que hoy en día son Open Source para la implementación de la misma.

Entorno: TeleMedicina, El constante desarrollo de las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (TIC) ha acortado las distancias entre los usuarios, creando nuevas formas de relacionarse y de ver el mundo. Además la velocidad a la que ocurre este cambio tecnológico sigue superando las previsiones de hace apenas unos años. El auge en el uso de Internet y de las comunicaciones móviles son una manifestación de la magnitud de este cambio, el cual destaca, no tan sólo por la propia naturaleza de las nuevas aplicaciones que están surgiendo sino fundamentalmente por la extensión de su alcance a todos los ámbitos de actividad tanto pública como privada. Así, tal y como ocurre en otros campos, las TICs se están haciendo presentes cada vez más en el ámbito de la salud, incorporándose a las especialidades médicas, en directo beneficio de una mejor atención y cobertura de la población. Esto ha dado lugar a múltiples aplicaciones, como fichas médicas digitales, integración de sistemas de comunicación y archivos de imágenes, portales de internet centrados en pacientes y funcionamiento en redes para el envío y recepción de información, entre otras. Por esto es ampliamente aceptado que las TIC tienen el potencial para impactar en casi todo aspecto del sector de la salud. En materia de salud pública por ejemplo, la gestión de la información y los procesos de comunicación son fundamentales, viéndose facilitados o limitados por los recursos TIC disponibles (1). La Telemedicina es un aspecto del uso de las TIC en el cuidado de la Salud. La historia de la Telemedicina ha sido caracterizada por la falta de consenso en lo referente a la definición del concepto. Por ejemplo, lo que en un momento se entendió por Telemedicina ahora es Telesalud, TeleCuidado, e-Salud, etc. En este trabajo se presentan algunas definiciones de este concepto pero en esencia la Telemedicina consiste en la utilización de las TICs para el diagnóstico, consulta, monitorización de pacientes, educación de pacientes y personal médico, entre otros servicios. Esta disciplina aborda aspectos claves que desafían la práctica médica en la actualidad, a saber, maximizar la eficiencia y al mismo tiempo, mantener o mejorar la calidad de servicio, reducir los costos, mejorar el acceso a la atención, mejorar el acceso a la información, asegurar la



confidencialidad del paciente y la responsabilidad profesional. Los ámbitos de aplicación de la Telemedicina, son muy variados. Por ejemplo, administración de pacientes, receta electrónica, información sanitaria a la población (prevención primaria), educación e información a distancia para profesionales, asistencia remota, entre otras, también conocidos como, Teleasistencia, Teleconsulta, Telediagnóstico y Telemonitorización, entre otros (2). Ahora bien, ¿en qué lugares del mundo se está aplicando la Telemedicina? Actualmente la mayoría de los servicios operacionales de Telemedicina, de los cuales la mayoría tienen que ver con diagnóstico y gestión clínica a distancia, son llevados a cabos en países desarrollados, especialmente los Estados Unidos, Canadá, Australia y el Reino Unido (3). A pesar que la mayoría de estas iniciativas están concentradas en los países industrializados, existen muchas líneas de evidencia que sugieren una adopción más global, incluyendo a los países en vías de desarrollo. Como prueba de ello puede señalarse el incremento de proyectos pilotos, experiencias y artículos de investigación provenientes de diversos lugares del mundo (4). En el caso de Chile, al igual que otros países en vías de desarrollo, se presentan tendencias como la insuficiencia de especialistas, la escasez de recursos y un alto nivel de centralización. Además dada la naturaleza geográfica y distribución demográfica de Chile, muy similar a otras culturas de Latinoamérica, en el sentido que, centenares de localidades están alejadas de los (Centros de Atención de Salud) CAS, es que la incorporación de la Telemedicina es una oportunidad propicia para realizar investigación, desarrollo e innovación (I+D+I) en este ámbito. La Telemedicina se plantea como una opción factible en estos casos mediante de uno de sus campos de aplicación específicos: la Telemonitorización de Pacientes. Esta última permite controlar el estado de salud del paciente en forma remota. Las posibilidades de investigación y campos de aplicación concretos en el país y particularmente en la IV Región de Coquimbo son de una interesante proyección para los alumnos interesados en plantear algunas soluciones. Algunos desafíos: En resumen la implementación del proyecto SAT generado en la memoria de título de Samuel López y Wilber Villacorta, ha sido una buena experiencia y ha tenido una importante acogida, de manera que lo anterior insta a incursionar en otros ámbitos de la Telemedicina, así como en lo que respecta a los cambios organizativos y de gestión a nivel de la salud pública. No cabe duda de que el tema de cuidado de la salud en el hogar (domótica) mediante el uso de dispositivos de Telemedicina es un tópico que dará que hablar durante los próximos años. Las tendencias a nivel mundial indican un fuerte incremento en el desarrollo de dispositivos biomédicos que prometen ayudar a mantener nuestra salud o asistirnos en el tratamiento de alguna enfermedad. De acuerdo a un artículo de la revista electrónica trimestral SIGnature publicada por el Bluetooth Special Interest Group (36) el número total de dispositivos médicos habilitados con la tecnología Bluetooth superará los 150 millones de unidades para el año 2018. Estas proyecciones en conjunto con los avances en las tecnologías inalámbricas, en particular la adopción de la especificación Bluetooth 4.0, hacen que una nueva generación de dispositivos médicos y de asistencia, sean los protagonistas de proyectos de los fabricantes así como de los desarrolladores de aplicaciones. Además según un estudio publicado por InMedica (una división de IMS Research) en Abril de 2010 (37) apunta que un segundo mercado para la Telesalud está ganando adeptos rápidamente y se encuentra entre las personas que no necesariamente tienen una condición crónica sino más están más comprometidas con su estado físico y desean mantenerse saludables.



Esas son las expectativas y los hechos a nivel mundial. No se sabe a ciencia cierta si en nuestro país se producirá el mismo fenómeno pero en caso de que así sea. De manera que, los temas que se puedan abordar son muy variados. Lo importante es que sean un aporte a la salud pública, ya que las TIC han demostrado que existen las capacidades tanto tecnológicas como humanas para enfrentar estos desafíos. Bibliografía:

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Tema de Memoria:

Interoperabilidad: Una oportunidad para el gobierno electrónico En la edad de la información, los servicios públicos deben utilizar las TIC como una herramienta central para mejorar la calidad de sus servicios y como un mecanismo de conectividad con los ciudadanos.

En el presente, muchas de esas interacciones no están basadas en los requerimientos finales de sus usuarios, y requieren de numerosas transacciones en diferentes servicios públicos, sin que ellos cuenten con un esquema de intercambio de información. Los ciudadanos en muchas oportunidades requieren para resolver sus problemas, interactuar con los servicios públicos presentes en la transacción de negocios. Ejemplo: “armar una empresa”, esto va a gatillar múltiples transacciones en diferentes organismos, ej: SII, Municipalidad (varias direcciones), Sesma, Economía, Corfo, etc, los que trabajan con una “filosofía” que lo identifica, pero no pensando en



que esa información le puede servir a otra organización, y si es así ¿cómo dejarla a disposición?. Ejemplo: En el mundo del transporte existen iniciativas que promueven la interoperabilidad de los sistemas ferroviarios. Un caso destacado es la directiva europea 96/48/CE relativa a la interoperabilidad del “Sistema Ferroviario Transeuropeo de Alta Velocidad”. Esta directiva define la interoperabilidad como la "capacidad para permitir la circulación segura e ininterrumpida de trenes de alta velocidad cumpliendo unos rendimientos específicos". Su objetivo es eliminar las diferencias reglamentarias, técnicas y operativas que actualmente obstaculizan en gran medida la libre circulación de trenes por las fronteras transeuropeas. Ejemplo: Se define como telemedicina la prestación de servicios de medicina a distancia, es decir, en donde viajan los datos y no los pacientes. Para su implementación se emplean usualmente tecnologías de la información y las comunicaciones, junto con estándares para el manejo de los analizadores sintácticos y semánticos.

Dentro de la práctica es posible resaltar las siguientes formas:

• Telediagnósis. • Teleconsulta. • Monitoreo remoto. • Reuniones médicas para obtener segundas opiniones (Teleconferencia). • Almacenamiento digital de datos o fichas médicas, etc.

Para que un sistema de estas características funcione bien, se debe contar con los siguientes elementos:

• Equipos capaces de comunicarse (preferiblemente videoconferencia). • Medio de comunicación (satelital, Internet, etc.). • Estándares y protocolos de interoperabilidad de información (HL7 y DICOM). • El hospital o clínica de apoyo que debe gestionar los recursos necesarios

(infraestructura, tiempo y especialmente especialistas) para prestar los servicios médicos.

Escenario más aplicado y real.



Lo anterior nos lleva a pensar y reflexionar en el sentido que se hace necesario contar con una arquitectura de interoperabilidad entre servicios públicos. ¿Qué entendemos por Interoperabilidad? Interoperabilidad es la capacidad de un sistema o proceso de usar información y/o funcionalidad de otro sistema o proceso adhiriendo a estándares comunes. O dicho de otra manera, es la capacidad que tiene un sistema, cuyas interfaces son totalmente conocidas, para funcionar con otros productos o sistemas existentes o futuros y eso sin restricción de acceso o de implementación.



Arquitectura de Interoperabilidad

Blog: Alejandro Barros. Para lograr una arquitectura de interoperabilidad adecuada, se debe pensar en una arquitectura multicapa, en la cual se debe resolver / especificar cada una de ellas. Punto de Contacto (Ventanilla Única) Se debe proveer de un punto de contacto estandarizado, consistente y eficiente, que le permita al ciudadano acceder a los servicios de un determinado servicio, por múltiples canales. Hoy en día, en varios países europeos se está pensando que estos puntos de contacto se transforman en servicios compartidos (share services) entre servicios públicos. Interoperabilidad Organizacional: Esta capa debe velar porque exista coordinación y alineamiento entre los procesos de negocios y la información de diferentes instituciones. Es parte de esta capa el análisis de los procesos y sus posibles restricciones (operacionales, tecnológicas, legislativas, otras) y proponer mejoras que reduzcan la potencial brecha. Interoperabilidad Semántica:



Esta capa debe dar cuenta de asegurar el entendimiento en el significado de cada componente del proceso de intercambio de información. Para lograr lo anterior, es preciso que cada dato tenga un significado preciso y entendible por el receptor, para ello, deben existir registros y catálogos de datos publicados. Esto asegura estructuras estándares. Interoperabilidad Técnica: Esta capa debe definir los componentes tecnológicas necesarias para lograr el modelo de interoperabilidad. La unión europea recomienda una arquitectura de “hub”, basada en mensajería XML y web services. Para lograr lo anterior, se deben definir estándares y estructurar un modelo ESB. ESB: Enterprise Services Bus: “La siguiente generación de plataformas para la integración empresarial de aplicaciones”. Un ESB no implementa en sí mismo una arquitectura orientada a servicios (SOA), sino que proporciona las características mediantes las cuales sí se puede implementar. Un ESB debería basarse en normas y proporcionar flexibilidad, dando cobertura a distintos medios de transporte que sean capaces de implementar tanto patrones de SOA tradicionales como arquitectura de negocios. Administración: La arquitectura de interoperabilidad debe ser administrada, dado su carácter dinámico, por lo tanto, el modelo de interoperabilidad definida debe tomar en cuenta esas características e implementar un componente que le dé sustentabilidad y gestión al modelo en el largo plazo.

Creo que es el momento que se tomen las decisiones políticas necesarias para implementar el modelo mencionado, tomando en cuenta que un conjunto muy relevante de proyectos de gobierno electrónico, una de sus componentes más relevantes es contar con buenos mecanismos de interoperabilidad. Nuestro estudio o interés se orienta a la interoperabilidad en el ámbito de la salud.

http://www.eclac.cl/cgi-bin/getprod.asp?xml=/socinfo/noticias/paginas/3/40693/P40693.xml&xsl=/socinfo/tpl/p18f.xsl&base=/socinfo/tpl/top-bottom.xsl



Columna de opinión: La Interoperabilidad en Salud-e

María Eloísa Talavera Hernández, punto focal temático de salud-e del eLAC2010 Coordinadora de la Sociedad de la Información y el Conocimiento, Secretaría de Comunicaciones y Transportes, Gobierno de México eloisa.talavera sct.gob.mx Nancy Gertrudiz, coordinadora del Grupo de Trabajo de salud-e del eLAC2010. Consultora independiente y asesora externa de en los temas de salud-e del Centro de Investigaciones y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional (CINVESTAV) nancy.gertrudiz cinvestav.mx

Los países de América Latina y el Caribe han comenzado a desarrollar estrategias de salud electrónica en los ámbitos público y privado, emprendiendo una jornada en la que aún queda mucho por hacer para lograr que los beneficios del uso de las TIC se generalicen en los sistemas de salud de la región.

La e-Salud considera el uso de las TIC para apoyar y habilitar servicios de atención médica y acciones de salud, mientras que la interoperabilidad se refiere a la capacidad de los sistemas y las organizaciones que les permita comunicarse, intercambiar datos, compartir e integrar información, conocimiento y procesos de manera fácil, segura y fluida, comúnmente haciendo uso de estándares y prácticas de trabajo comunes y compatibles. Cuando existe una aprobación y acuerdo entre sistemas y organizaciones de la aceptación de la información y servicios intercambiados se da la interoperabilidad, entonces se identifican sus diferentes dimensiones más allá de la técnica. Se contemplan e incluyen la semántica y la operativa. La interoperabilidad técnica se limita a la capacidad de dos o más sistemas para intercambiar información y hacer uso de ésta considerando los estándares tecnológicos de red, seguridad y sintaxis principalmente. La estandarización de sintaxis permite acordar cómo estructurar el lenguaje y los mensajes de intercambio. Los estándares semánticos constituyen los acuerdos para el significado de los términos empleados en el intercambio de información. La interoperabilidad operativa incluye el ámbito organizacional e implica la existencia de prácticas y protocolos comunes que se enlazan transparentemente con procesos de órdenes y servicios entre otros.

Un estudio de la OCDE relacionado con el desempeño de los sistemas de salud identifica el reto del intercambio de información clínica relevante y comprensible de manera oportuna entre los hospitales públicos y los servicios de primer nivel.

Este documento señala amplias dificultades para enlazar los servicios ambulatorios con los cuidados de condiciones de salud agudas y crónicas. También identifica como fuentes potenciales de error las referencias entre el primer, segundo y tercer nivel de atención.



El uso de las TIC en salud enfrenta a los gobiernos principalmente a crear incentivos para favorecer la interoperabilidad y a trabajar en las restricciones legales, jurisdiccionales, colaborativas y organizacionales; así como de información, gestión, costo, tecnológicas y de desempeño que estos implican.

Las iniciativas de interoperabilidad pueden apoyar a la integración de los fragmentados sistemas de salud pero deben de enfocarse a favorecer y mejorar la interacción entre sistemas y sub-sistemas y a reforzar la red de servicios en nodos de particular importancia en donde las TIC pueden jugar un rol significativo para propiciar el incremento en el acceso a la salud.

http://www.csae.map.es/csi/pg5e41.htm En España recién está pasando algo…..

El Real Decreto 4/2010, de 8 de enero (BOE de 29 de enero), por el que se regula el Esquema Nacional de Interoperabilidad en el ámbito de la administración electrónica, regula el citado Esquema previsto en el artículo 42 de la Ley 11/2007, de 22 de junio, de acceso electrónico de los ciudadanos a los Servicios Públicos. Su objeto es comprender el conjunto de criterios y recomendaciones en materia de seguridad, conservación y normalización de la información, de los formatos y de las aplicaciones que deberán ser tenidos en cuenta por las Administraciones Públicas para la toma de decisiones tecnológicas que garanticen la interoperabilidad. En materia de seguridad véase el Esquema Nacional de Seguridad.

Conceptos y herramientas que están tras esta propuesta en el contexto de la Telemedicina.

Artículo. Otros temas: Robótica, Robótica Educativa.

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