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Propuesta Tecnologica para el Mejoramiento de la Educacion y la Inclusion Social en los Ninos Sordos.

Technological Proposal for the Improvement of Education and Social Inclusion in the Deaf Children

INTRODUCCION

La poblacion con discapacidad auditiva, carece de oportunidades laborales y academicas (Espinosa et al., 2012), como se puede constatar en la encuesta de reconocimiento de la poblacion sorda en Colombia (Instituto Nacional para sordos, 2009), alli se observa que de un total de 99.693 personas con deficiencia auditiva, el 43% se encuentra en el estrato 1 (clasificacion socioeconomica que se realiza en Colombia para definir los impuestos y las tarifas de los servicios publicos) y el 37% en el estrato 2, mientras que tan solo el 1% se encuentran en los estratos 4, 5 y 6, lo anterior incide indirectamente en la falta de oportunidades para el ingreso a los estudios universitarios y aun mas a los estudios de postgrado, ya que de un total de 98.983 personas que inician estudios de educacion superior, solo el 0,255% han logrado culminar sus estudios de pregrado, mientras que tan solo el 0,0424% de esta poblacion han terminado estudios de postgrado. Lo anterior no solo un problema en Colombia, sino tambien a nivel de America Latina (Fuller et al., 2004; Chiroleu, 2011).

Debido a que en America Latina la oferta de herramientas tecnologicas para la poblacion con discapacidad es reducida, y ademas, costosa por el hecho de ser importadas, hace mas dificil a la poblacion sorda poder mejorar su nivel de inclusion social, a traves del desarrollo de su potencial en el ambito laboral y academico, generando una brecha muy acentuada que no permite a las politicas publicas y a los programas de apoyo a la discapacidad, tener significativos avances en esta materia (Alonso y Diaz, 2008; Escalante, 2012). Factores como los comentados con anterioridad, repercuten no solamente en la calidad de vida de la persona sorda sino tambien en la de sus familiares, al generar dependencia economico-social. La situacion descrita se puede presentar incluso desde temprana edad, donde los ninos sordos emplean una significativa parte de su tiempo de estudio en aprender la lengua de senas para poder comunicarse efectivamente con sus companeros, profesores, amigos y familiares. De acuerdo a lo anterior, el presente trabajo ha planteado la siguiente pregunta de investigacion: ?Como la tecnologia podria facilitar el aprendizaje de la lengua de senas?

Hasta el momento se han realizado varios trabajos investigacion que buscan dar solucion a la problematica descrita a traves de las tecnologias de la informacion y la comunicacion (TIC) (Hernandez et al., 2014; Marulanda, et al., 2014). Uno de los primeros trabajos fue el desarrollado en la patente US4074444 por Laenger, et al., 1976), consistente en una mano electromecanica con interfaz de teclado, la cual replicaba el signo correspondiente a la letra digitada por el usuario. Otro trabajo interesante fue la patente US5047952 desarrollada por Kramer, Lindener y George (Kramer et al., 1988), la cual usa un sistema compuesto por un guante que interpreta el movimiento de los dedos mediante galgas de presion dispuestas en las articulaciones, las cuales al percibir un cambio en la presion de estas, envian los datos a un computador el cual mediante reconocimiento de patrones interpreta las senales y las muestra en pantalla. A su vez se puede responder mediante el teclado, a traves de un sintetizador de voz, un monitor LCD, o un display Braille.

Actualmente tambien existen dispositivos que permiten la comunicacion entre personas con discapacidad auditiva y personas que pueden oir, como los desarrollados en las patentes FR2960999 de Masfrand y Francois (Masfrand et al., 2010), US2011116608 de Gwendolyn (Gwendolyn, 2011) y CN201984680 de Yang y Zhang (Yang y Zhang, 2011). La persona con discapacidad tiene como interfaz para el envio de mensajes: teclados, lapices opticos, pantallas tactiles y sistemas de reconocimiento de imagenes, y como interfaz de recepcion de mensajes, una pantalla donde se visualizan imagenes de la lengua senas. Por otro lado, la persona sin discapacidad utiliza teclados o microfonos para enviar informacion, y altavoces para recibirla.

La patente 4378215 de Sparks (Sparks, 1981) tiene un enfoque hacia el aprendizaje del alfabeto manual, en este trabajo se hace uso de figuras de manos, cada una de ellas formando las senas del alfabeto manual para sordos e incorporado en su base, la representacion en alfabeto Braille de la respectiva sena. Por su parte la patente US4368459 de Sapora (Sapora, 1980) muestra un aparato de senalizacion para coordinar via visual a estudiantes con discapacidad auditiva, en una ambiente de clases. Los mensajes del profesor son presentados como imagenes o como lengua de senas. El dispositivo debe captar la atencion de la persona con discapacidad auditiva con el proposito de que reciba informacion de su entorno. En el caso de la ensenanza de circuitos analogicos para estudiantes con discapacidad auditiva, la patente CN201845462 de Hao (Hao, 2010) provee una tarjeta de ensenanza, la cual utiliza datos experimentales o imagenes de los experimentos, para explicar los principios de los circuitos analogicos, esta tarjeta se compone de un generador de onda, modulo de energia DC, modulo de amperimetro y una fuente regulada. Finalmente, para la ensenanza a ninos con discapacidad auditiva la patente US4799889 de Jockey (Jockey, 1987) hace uso de un oso de peluche que tiene brazos tubulares huecos por los cuales el profesor puede pasar sus brazos y proyectar sus brazos en los brazos del oso de peluche, de esta forma el profesor puede realizar el lenguaje de senas usando un objeto que sea del agrado de los ninos.

En (Rudner et al., 2015) los autores determinan que las habilidades de alfabetizacion se pueden mejorar mediante la capacitacion con el software Omega-is-d1, con un pequeno grupo de estudiantes de una escuela primaria estatal de Suecia para personas sordas y con problemas de audicion. Omega-is-d1 es un programa de computador que ha demostrado ser efectivo en el apoyo a los ninos durante su desarrollo de lectura. Este software esta basado en un modelo pedagogico multimedia e interactivo. Aunque las habilidades de alfabetizacion fueron en general bajas se demostro que mejoraron sustancialmente y significativamente en el transcurso de la formacion.

Los autores del documento "Policy and practice in sign bilingual education: development, challenges and directions" (Swanwick, 2010) proponen tres sugerencias de direcciones futuras para el desarrollo de la investigacion y la practica de signos bilingue. El primer reto son los modelos sociales y medicos de la sordera, y las implicaciones de estos en la educacion, enfatizando la valoracion de la sordera, la lengua de signos, la identidad, la autoestima, y reconociendo las caracteristicas unicas y distintivas de la cultura sorda. El segundo reto que prevalece es el desarrollo de la alfabetizacion. La lengua de signos enfocada hacia la educacion dentro de un ambiente educacional, puede tener ventajas educativas para los estudiantes que son bilingues, debido a que las habilidades aprendidas en un lenguaje pueden ayudar en otro. El tercer reto es el futuro rol de la lengua de signos Britanica, debido al rapido cambio del lenguaje y las necesidades de comunicacion de los alumnos con sordera profunda.

En (Hernandez, et al., 2015) se desarrollo la primera version del prototipo tecnologico enfocado a facilitar el aprendizaje de la lengua de senas en ninos sordos, el cual fue producto de una tesis de pregrado en la Universidad Distrital Francisco Jose de Caldas. Esta primera version tuvo varias limitaciones tecnicas que fueron mejoradas en la segunda version (Hernandez, 2013) y tercera version (la que se presenta en este documento). En (Hernandez, et al., 2015) se desarrollo un prototipo tecnologico que permitiera interactuar al nino sordo con la Lengua de Senas Colombiana (LSC) a traves de una pantalla tactil, sin embargo, a pesar de su tamano compacto (muy similar al de un celular inteligente de hoy en dia) y de la reduccion del tiempo en el aprendizaje de la lengua de senas, el dispositivo presento limitaciones en su autonomia energetica, su tamano de vocabulario, su nivel de interaccion con el usuario, la resistencia del material de la carcasa y la diversidad de contenido multimedia. La mayoria de estas limitaciones fueron eliminadas en la segunda version cuyo resultado tecnologico final fue patentado por la Superintendencia de Industria y Comercio de Colombia. Finalmente en la tercera version, la cual se describe en este documento, se mejoraron aun mas las caracteristicas limitantes y se resolvieron las que no pudieron mejorar en la segunda version.

A pesar de las tecnologias desarrolladas y descritas anteriormente, en la actualidad la poblacion con discapacidad auditiva de America Latina y en especial los ninos sordos, no cuentan con tecnologicas integrales de bajo costo que permitan mejorar su grado de inclusion social y su nivel de calidad de vida (Hernandez et al., 2015; Chaves et al., 2015). Para dar solucion a toda la problematica descrita anteriormente, el presente proyecto de investigacion tiene por objetivo desarrollar un dispositivo electronico, independiente y portable que facilite el aprendizaje autonomo de la lengua de senas colombiana en ninos con discapacidad auditiva. Para materializar este objetivo la herramienta tecnologica propuesta se conformo de seis modulos principales: ingreso de datos, visualizacion, sintesis de voz, reconocimiento, carga de bateria y optimizacion de energia, y un modulo secundario: monitorizacion del estado de la bateria, los cuales se describiran en detalle en la metodologia.

La herramienta tecnologica propuesta posee una pantalla grafica tactil que le permite al usuario con discapacidad auditiva, interactuar con todas las aplicaciones desarrolladas sobre el dispositivo, como lo son: aprendizaje del lenguaje de senas, comunicacion, reconocimiento de voz, ubicacion y entorno. La pantalla grafica tactil permite visualizar los mensajes que sean procesados a traves de la unidad de reconocimiento de voz, dispuesta en el dispositivo. De igual forma la pantalla generara un teclado, para que el usuario pueda digitar los mensajes que desea trasmitir, los cuales se reproduciran auditivamente. Para permitir la participacion activa de los familiares en el proceso de aprendizaje del lenguaje de senas colombiana por parte del nino, el dispositivo permite la recepcion de mensajes de voz y su posterior interpretacion, a traves de un sistema de reconocimiento independiente del habla, que hace uso de un microfono tipo capacitivo y un modulo programable para la captura y procesamiento de la informacion, para visualizar la informacion en la pantalla. Con respecto a la evaluacion y validacion del dispositivo se realizaron pruebas de laboratorio en las que se hace una evaluacion tecnica para asegurar la funcionalidad del mismo y dos pruebas de campo.

LENGUA DE SENAS

La lengua de senas es un tipo de comunicacion visual, gestual y no oral, usado por la comunidad con discapacidad auditiva. Esta lengua posee su propia estructura gramatical y es muy diferente de la lengua oral, por tanto, no se da una correspondencia entre la estructura gramatical de ambas lenguas.

Al respecto Tamarit define la lengua de senas como: "lenguajes naturales que se han desarrollado, al menos en parte, independientemente del lenguaje hablado, y no se corresponden linguisticamente con el, teniendo sus propias estructuras sintacticas y organizativas bastante flexibles" (Tamarit, 1998).

De la misma forma que existen diferentes lenguajes en el mundo, ocurre con la lengua de senas, las cuales, varian segun el pais. Tal es el caso de la lengua de signos americana ASL o Ameslan, el Lenguaje de Signos Britanico BSL, entre otras comunidades.

En el caso colombiano, la lengua de senas fue reconocida hasta el ano 1996, bajo el mandato del Presidente Ernesto Samper Pizano, en la ley 324, articulo 2, el cual reza asi: "El estado colombiano reconoce la lengua de senas como propia de la comunidad sorda del pais". La caracteristica de esta lengua es que es visual y corporal, ya que hace uso del cuerpo para expresar las palabras y por tanto, la parte visual es un factor importante para reconocer lo que se esta tratando de comunicar (Instituto Nacional para Sordos, 2013).

La divulgacion, ensenanza y estudio de la lengua de senas y su articulacion, se empezo a realizar antes de la proclamacion de la ley 324, mas exactamente desde 1984. Gracias a dicho trabajo, se fue conformando un grupo de investigacion para el "lenguaje manual colombiano", como se llamaba en sus inicios. Resultado de esas primeras aproximaciones y de la ensenanza de la lengua, se crearon unas cartillas por parte de la Federacion Nacional de Sordos de Colombia (Fenascol).

Implicaciones Comunicativas

Un aspecto que se ve afectado cuando una persona ha perdido total o parcialmente la capacidad auditiva, es el mecanismo por el cual se va a comunicar con su familia o personas en su entorno. Cabe destacar que las personas que han perdido la capacidad auditiva usan medios orales o manuales (Lengua de senas) para la comunicacion o una combinacion de ambos. La comunicacion oral incluye lenguaje, lectura labial, y el uso de la capacidad de oido residual en caso de que la persona tenga perdida parcial de audicion (Skliar, 1997; Tur y Fernandez, 1992).

En el caso del nino que es sordo y que sus familiares comparten tambien este tipo de discapacidad, la comunicacion entre este y sus familiares, se realiza a traves de lengua de senas, logrando una mayor interaccion y participacion, a traves del conocimiento compartido entre ambos, lo cual es fundamental en su desarrollo. Sin embargo, en el caso del nino sordo con padres oyentes, la interaccion entre ambos es complicada, debido a que el nino se encuentra en un entorno en el que habitualmente se utiliza el lenguaje oral, al cual no tiene acceso. Esto ocasiona que el proceso de desarrollo y aprendizaje para el nino sea mucho mas complejo, obligando a los familiares a conocer y aprender la lengua de senas, a fin de poder interactuar con el nino.

La comunicacion manual o lengua de senas, se refiere a la representacion manual de signos y letras del alfabeto. La combinacion de la lengua de senas y la lectura labial se conoce como comunicacion total.

Las personas con capacidad auditiva residual pueden hacer uso de implementos tecnologicos como implantes cocleares o audifonos, para potencializar esa capacidad residual y permitirles el acceso al lenguaje hablado. Sin embargo, deben estudiarse cuidadosamente estas posibilidades para cada caso en particular, de forma que se ofrezca la mejor alternativa para cada persona segun las fortalezas y necesidades de cada una.

Implicaciones Educativas

Aunque la persona sorda no presenta ningun tipo de incapacidad intelectual o cognitiva, es necesario contar con algunos servicios especiales para garantizar una adecuada educacion (Dominguez & Rodriguez, 2003), como: interpretes de la lengua de senas, peliculas y videos subtitulados, localizacion preferencial en el aula de clases como por ejemplo en la primera fila para facilitar la lectura hablada en la sala de clases, entrenamiento de locucion y sistema auditivo por parte de un especialista para aquellas personas que tienen capacidad auditiva residual, y sistemas de amplificacion en el aula de clase, entre otras.

Se debe tener en cuenta que los ninos sordos tendran una mayor dificultad a la hora de aprender el vocabulario, expresiones, el orden de las letras en el alfabeto y otros aspectos de la comunicacion. Esta dificultad se vera mas acentuada en los ninos con perdida prelocutiva, que en perdida perilocutiva y poslocutiva, en donde el nino posee las bases del lenguaje y cuenta con un marco de referencia en cuanto a lenguaje

corresponde.

Por la anterior razon, se hace necesario el uso temprano de metodos visibles de comunicacion, tales como la lengua de senas, el alfabeto manual, la palabra complementada, y en el caso de ninos con capacidad auditiva residual el uso de amplificadores y entrenamiento oral para evitar en lo posible, un atraso en el lenguaje (Salvador y Gutierrez, 2006).

Los padres y los docentes de la escuela juegan un papel importante en el proceso de aprendizaje, ya que el trabajo conjunto de estos, permitira un proceso de aprendizaje continuo, en el que se buscara la consecucion de metas anuales, con el acompanamiento tanto de docentes como de familiares.

METODOLOGIA

El diseno del prototipo se oriento a una herramienta de aprendizaje de la lengua de senas de facil comprension y manejo. Ademas, el prototipo debe ser un elemento portable, permitiendo a la persona con discapacidad auditiva llevarlo consigo en todo momento. Para el desarrollo del prototipo se escogio una pantalla grafica tactil, facilitando al maximo la interaccion del prototipo con el usuario, y desde la cual el usuario pudiera controlar todas las actividades. Se diseno una caja que fuese lo mas pequena posible y se trato asimismo que el prototipo, fuera liviano, atendiendo al proposito de portabilidad del mismo. Con estos criterios en mente se diseno el dispositivo compuesto por los cuatro modulos mostrados en la Fig. 1.

Modulo de Ingreso de datos

El diseno de este modulo se compone fundamentalmente de una pantalla grafica tactil, por la cual el usuario puede navegar y seleccionar cada uno de los menus disponibles en el prototipo. Una vez el prototipo es encendido, muestra un mensaje de bienvenida, y seguidamente los tres menus disponibles para el usuario (ver Fig. 2): menu de lecciones, menu de comunicacion y menu de reconocimiento de voz.

Si la opcion escogida por el usuario es el menu lecciones, el sistema mostrara las lecciones disponibles en el prototipo, como por ejemplo: letras, numeros, meses, dias, colores y saludos, entre otras. De acuerdo con la leccion escogida, el dispositivo mostrara las opciones especificas disponibles para dicha leccion, como por ejemplo el alfabeto en el caso de seleccionar la leccion letras. Cuando el usuario selecciona alguna letra del alfabeto, el sistema iniciara un video donde se explica la sena que identifica la opcion seleccionada, el cual se repetira hasta que el usuario lo desee.

Cuando el usuario selecciona el menu comunicaciones, el prototipo muestra una nueva pantalla donde habilita un teclado QWERTY virtual, en la parte inferior de la pantalla y habilita un espacio en blanco en la parte superior de la misma, con el objetivo que lo que escriba el usuario, pueda ser visualizado antes de enviar el texto al sintetizador de voz para convertirlo en voz. El teclado virtual de la pantalla tactil incluye las teclas "Borrado", "Espacio" y "Enter", con sus respectivas funciones, en el caso de la tecla "Enter", su funcion es enviar la frase escrita a traves del teclado, hacia el sintetizador de voz para realizar el proceso de conversion de texto a voz.

Cuando el usuario selecciona el menu reconocimiento de voz, el prototipo muestra una nueva pantalla con las teclas iniciar y salir. El proceso especifico del reconocimiento de voz se explicara en detalla en el modulo de Reconocimiento de Voz.

Modulo de Visualizacion

Este modulo hace uso de la pantalla grafica tactil dispuesta en el prototipo y se centra en el menu Lecciones en donde se encuentra la mayor interactividad del usuario y el sistema.

De acuerdo a la leccion seleccionada, el sistema mostrara los items incluidos en la leccion. Si por ejemplo la leccion escogida es "Letras", el sistema mostrara las Letras dentro de un recuadro cada una de ellas, a fin de ser seleccionadas. Cuando el usuario presiona con el dedo el recuadro que representa una letra, el sistema mostrara un video donde se describe la sena que representa la letra escogida. Cabe anotar que cualquiera de las lecciones escogidas tendra a su vez items y que cada uno de estos tiene un video asociado donde se hace la representacion del mismo en lengua de senas, como lo muestra la Fig. 3 para el caso del menu lecciones.

Modulo de Sintesis de Voz

Consiste en la conversion a voz de un texto introducido por el usuario mediante el teclado virtual generado en la pantalla, de forma que el usuario pueda expresar sus ideas y/o inquietudes a las personas sin discapacidad auditiva. Este modulo se compone del sintetizador de Voz DOUBLETALK RC8660FP de RC Systems (2010) y un parlante de impedancia de 8 Q a 2W. Este modulo se comunica a traves de comunicacion serial con la pantalla, desde la cual recibe la informacion que se desea convertir a voz.

Modulo de Reconocimiento

Consiste en el reconocimiento de un conjunto de palabras previamente determinadas, las cuales una vez pronunciadas son reconocidas por el dispositivo y mostradas en la pantalla grafica tactil a traves del video en lengua de senas correspondiente. El reconocimiento de voz utilizado es independiente del habla, lo que significa que las palabras podran ser pronunciadas por cualquier persona sin necesidad de realizar un entrenamiento previo. Cuando el usuario selecciona el menu reconocimiento de voz, el prototipo muestra una nueva pantalla con los botones "iniciar" y "salir" Una vez que el usuario presiona el boton "Iniciar", la directiva es enviada al microcontrolador del prototipo, el cual se encarga de iniciar de manera adecuada el modulo de reconocimiento y una vez que se encuentra listo para reconocer, se lo hace saber al usuario encendiendo un led verde. Una vez el led verde se enciende, la persona puede mencionar una de las palabras previamente establecidas, si la palabra es reconocida, el modulo enviara dicha palabra para que sea visualizada, en caso contrario el modulo de reconocimiento informara que la palabra no ha sido reconocida.

Modulo de Carga de Bateria

Este modulo se encarga de realizar la carga de la bateria disponible en el prototipo cuando esta se descargue parcial o completamente, para lo cual cuenta con un sistema de monitorizacion constante que permite medir el nivel de carga restante de la bateria y visualizar a traves de un led rojo cuando este sea bajo. El proceso de carga se realiza de forma lenta para extender la vida util de la misma, por lo que el tiempo de carga es aproximadamente de seis horas. El modulo de carga de bateria se compone de tres etapas: etapa de alimentacion externa, etapa de control de carga de bateria y etapa de regulacion y filtrado de voltaje, las cuales se explican a continuacion: i) La etapa de alimentacion externa se compone del conector de energia disponible en el prototipo, donde se acopla el adaptador de energia para suministrar el voltaje de carga de la bateria; ii) La etapa de control de carga de bateria se compone por un circuito que controla la corriente de carga, manteniendo un led amarillo encendido el cual se apaga una vez la bateria ha sido cargada completamente; iii) La etapa de regulacion y filtrado de voltaje se compone de dos reguladores de 5V y 3.3V con sus respectivas configuraciones de filtrado, para estabilizar el voltaje. La razon por la cual se utilizan dos reguladores de voltaje es debido a que la pantalla solo funciona a 5V mientras que los otros dispositivos tales como el sintetizador, microcontrolador y modulo reconocimiento solo pueden trabajar de manera segura a 3.3V; y iv) El modulo de carga tambien cuenta con un sistema de ahorro de energia que se extiende a al sintetizador de voz, al reconocimiento de voz y a la pantalla grafica tactil. El sistema de ahorro de energia se pone en funcionamiento cuando el tiempo de inactividad excede los 10 segundos, haciendo que los dispositivos mencionados entren en modo de reposo, para el caso de la pantalla grafica tactil inicialmente se reducira su nivel de brillo y posteriormente se apagara.

RESULTADOS

El principal resultado de esta investigacion fue el desarrollo del dispositivo funcional, cuyo aspecto final se muestra en la Fig. 4.

Los resultados alcanzados en el desarrollo del presente proyecto se clasificaron en resultados tecnicos y resultados de validacion. Los primeros se obtuvieron a traves de pruebas realizadas en laboratorio y estan resumidos en las tablas 1 a la 5, los segundos se obtuvieron a traves de experimentos y pruebas realizadas con una muestra de la poblacion objeto de esta investigacion.

Evaluacion Tecnica

Las especificaciones tecnicas del prototipo tales como voltaje, amperaje y tamano, se describen en la Tabla 1. La Tabla 2 describe los parametros de consumo de cada uno de los componentes del dispositivo en estado de reposo, cargando, apagado y a plena carga. La Tabla 3 describe el tiempo de autonomia del dispositivo, es decir durante cuanto tiempo puede funcionar con la carga de la bateria completa.

La Tabla 4 muestra los tiempos de retardo cuando se navega por las diferentes aplicaciones del dispositivo desarrollado. Finalmente la Tabla 5 muestra los costos de cada uno de los componentes del dispositivo desarrollado y el costo marginal total del mismo.

Validacion

Para realizar el proceso de validacion se diseno una encuesta que se practico a un universo de 24 personas comprendidas por 12 ninos oyentes, 8 ninos sordos y 4 profesionales del area, con interes en el aprendizaje del lenguaje a senas, del colegio distrital San Francisco en la ciudad de Bogota. La encuesta se conformo de 24 preguntas, 19 de ellas de caracter cuantitativo y las restantes 5 de caracter cualitativo, con el objetivo de evaluar los siguientes aspectos: dispositivo como herramienta efectiva en el aprendizaje, tiempos de aprendizaje, motivacion en el uso del dispositivo y calidad en el funcionamiento del dispositivo. Con base en las anteriores areas, se describen los principales resultados obtenidos por la encuesta.

Ante la pregunta ?cree usted que el prototipo mostrado permite mejorar los tiempos de aprendizaje de lenguaje a senas? El 100% de los encuestados manifesto que si permite tener una mayor apropiacion de la lengua de senas, a traves de la repeticion continua de los videos correspondientes.

Ante la pregunta ?el prototipo muestra de manera clara la representacion en lengua de senas de cada una de las lecciones? El 100 % de los encuestados confirmaron que cada uno de los videos disponibles en las lecciones mostradas en el prototipo representa de una manera clara la lengua de senas. Incluso algunos de los encuestados justificaron que el prototipo muestra de una manera divertida y "chevere" la representacion de la lengua de senas.

Ante la pregunta ?como calificaria la calidad del prototipo mostrado enfocado a ser una herramienta de ayuda en el aprendizaje donde 10 representa alta calidad y 1 representa baja calidad? Los resultados fueron clasificados en Calidad Alta para el rango de 10 a 8, Calidad Media para el rango de 7 a 5 y Calidad Baja el rango de 4 a 1, y se pueden observar en la Fig. 5. Las personas que calificaron el dispositivo en calidad baja y media, argumentaron que la reproduccion del texto no era muy clara en algunas ocasiones, y que en otras era necesario repetir dos veces determinada palabra para que el dispositivo la reconociese. Lo primero se soluciono a partir de un ajuste al circuito de amplificacion de audio, y lo segundo se debio a la falta de vocalizacion correcta por parte de los ninos normo-oyentes. La discriminacion de los resultados por grupos de participantes se presenta en la Tabla 6.

Ante la pregunta ?la interfaz grafica mostrada por el prototipo le parece facil de manejar? Los resultados obtenidos evidencian que el 92% de los encuestados coincidio en afirmar que la interfaz grafica era facil de manejar, puesto que utiliza una pantalla grafica tactil similar a una Tablet. Sin embargo, el 8% de los encuestados no tienen la percepcion de que sea facil de manejar, puesto que en algunas ocasiones (inferiores al 10% de las veces) al presionar la pantalla, esta no respondia a la accion solicitada.

Ante la pregunta ?cuantas veces debe repetir el video antes de aprender correctamente una sena? Se obtuvieron los resultados mostrados en la Fig. 6, donde el 50% de los encuestados afirman que deben repetir el video 1 o 2 veces para aprender una sola sena, el 17% afirma que para ellos este numero es 3, mientras que el 8% dice necesitar repetir el video entre 4 y 12 veces. Las personas que contestaron 12, argumentaron que tuvieron problemas para manipular el dispositivo debido a que casi nunca tienen acceso a este tipo de tecnologia, y las personas que contestaron N/A no recordaron cuantas veces tuvieron que repetir el video. La discriminacion de los resultados por grupos de participantes se presenta en la Tabla 7.

Ante la pregunta ?Como califica la calidad de los videos del dispositivo, alta, media o baja? Se obtuvieron los resultados mostrados en la Fig. 7, donde el 59% de los encuestados afirman que la calidad de los videos es alta, 8% media, 8% baja y 25% no respondio.

Se realizo un test para medir el desempeno del aprendizaje de la lengua de senas para determinar cuanto tiempo le toma al nino sordo, perfeccionar una sena sencilla y una complicada con el dispositivo y sin el. De los resultados se observo que a pesar de ser una sena sencilla o complicada, los tiempos no varian significativamente. Para el 62% la demora es de 2 a 3 minutos con el dispositivo y de 3 a 5 sin el, para el 38% restante los tiempos son similares con y sin el dispositivo y oscilan entre 8 y 10 minutos. A traves de un taller que se realizo en dos sesiones de cuatro horas cada una, los grupos de ninos sordos y normo-oyentes interactuaron con el dispositivo para alcanzar el objetivo de aprender un grupo de senas determinado inicialmente por el docente de la clase, durante un periodo de dos horas. Las dos horas restantes de cada sesion se asignaron para que los ninos interactuaran libremente con el dispositivo. Durante estas ultimas dos horas se evidencio un fuerte interes por parte de los ninos de aprender mas signos de la lengua de senas e interactuar con sus companeros normo-oyentes a traves del dispositivo, el cual gracias a su caracteristica de portabilidad les permitio desplazarse con el dispositivo por todo el salon e interactuar a traves de el con sus companeros.

DISCUSION

La herramienta tecnologica propuesta integra las tecnologias de la informacion y las comunicaciones anteriormente descritas para reforzar el sistema de aprendizaje de los ninos sordos y sus familiares o amigos cercanos, de forma que el usuario ya sea de manera autonoma o con acompanamiento, pueda mejorar sus tiempos de aprendizaje.

De acuerdo con los resultados de las encuestas el dispositivo desarrollado se perfila como una herramienta robusta y complementaria en el proceso de aprendizaje de la lengua de senas, tanto en personas normooyentes como las que presentan algun tipo de discapacidad auditiva. Las caracteristicas de portabilidad e interactividad del dispositivo permiten, facilitan y fortalecen el aprendizaje autonomo de la lengua de senas, el cual en la ensenanza tradicional dificilmente se da.

Con la realizacion de los talleres y test se pudo comprobar el aporte que hace el dispositivo a la motivacion del estudiante por aprender la lengua de senas y a su deseo de interactuar con sus companeros normooyentes. Lo anterior repercutio directamente en la reduccion de los tiempos promedio de aprendizaje de los signos de la lengua de senas, entre 20% y 40%.

A pesar de que el dispositivo desarrollado tiene por objetivo principal facilitar el aprendizaje de la lengua de senas, tambien esta disenado para convertirse en un interprete bidireccional entre las personas sordas y normo-oyentes. Los resultados descritos anteriormente muestran un gran porcentaje de aceptacion de las funciones de sintesis y reconocimiento de voz, las cuales permiten dicha interaccion. Lo anterior hace una gran diferencia con los trabajos relacionados en la introduccion, ya que casi todos ellos se enfocan en un solo tema y no son muy versatiles a diferencia de la herramienta tecnologica propuesta.

CONCLUSIONES

El sistema desarrollado es una herramienta complementaria en el proceso de aprendizaje del lenguaje de senas y refuerza este proceso, generando autonomia en el estudio por parte de los usuarios del dispositivo, logrando una sinergia entre la parte pedagogica y la tecnologia. El proyecto realizado genera un aporte que apunta a ser una solucion relevante en la problematica de inclusion social a la que estan expuestas las personas con discapacidad auditiva en Colombia. El dispositivo tecnologico realizado puede ser usado tanto por personas sordas como por personas oyentes. En el caso de las personas sordas el dispositivo constituye una herramienta de aprendizaje basico y una posibilidad de comunicacion haciendo uso de la funcion de voz, en tanto que para las personas oyentes constituye una herramienta didactica para el aprendizaje del lenguaje de senas, para poder comunicarse con la persona sorda, ayudando a reducir la brecha de inclusion.

doi: 10.4067/S0718-50062015000600013

AGRADECIMIENTOS

El presente articulo es producto de los resultados alcanzados en el proyecto de investigacion "Dispositivo de comunicacion para personas sordomudas", financiado por la Universidad Distrital Francisco Jose de Caldas y Colciencias, a traves del programa "Jovenes Investigadores e Innovadores". Tambien queremos agradecer a todas las personas del colegio San Francisco, de la localidad de Ciudad Bolivar en la ciudad de Bogota, que nos colaboraron durante todo el proceso de validacion del dispositivo.

REFERENCIAS

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Cesar Hernandez *, Hans Marquez, Fernando Martinez

Universidad Distrital Francisco Jose de Caldas, Facultad Tecnologica, Transversal 70 B No. 73 a 35 Sur. Bogota, Colombia (e-mail: cahernandezs@udistrital.edu.co, hans_marquez@hotmail.com, fmartinezs@udistrital.edu.co)

* autor a quien debe ser dirigida la correspondencia

Recibido Abr. 14, 2015; Aceptado Jun. 20, 2015; Version final Ago. 10, 2015, Publicado Dic. 2015

Leyenda: Fig. 1: Esquema en Bloques de modulos que integran el prototipo

Leyenda: Fig. 2: Diagrama de Navegacion por los menus del prototipo

Leyenda: Fig. 3: Opciones de leccion y lecciones

Leyenda: Fig. 4: Vistas del dispositivo
Tabla 1: Especificaciones Tecnicas del Prototipo

Caracteristicas               Medidas

Fuente Alimentacion           9 VDC
Voltaje Bateria               7,4 V
Corriente Bateria             0.45 A
Senalizacion                  3 Leds
Corriente consumida por el    401 mA
  dispositivo Usando
  amplificador de audio
A                             3.3 Pulg
Altura del dispositivo        9.3 cm
Ancho del dispositivo         11.6 cm
Profundidad del dispositivo   4 cm
Volumen                       431.52 [cm.sup.3]
Consumo (Pleno Uso)           1.5868 W/h
Peso                          450 g

Tabla 2: Consumo del dispositivo

Parametros   Estado Reposo          Estado Apagado

Voltaje      3.3 V:Sintetizador     0 V: Sintetizador de
             de voz  3.3 V:Modulo   voz 0V:Modulo
             Reconocimiento         Reconocimiento
             5V:Pantalla Grafica    0V:Pantalla Grafica

Corriente    1 mA: Modulo           0 mA: Modulo
             Reconocimiento 4 mA:   Reconocimiento 0
             Pantalla Grafica       mA:Pantalla Grafica
             700uA:Sintesis de      0 mA:Sintesis de voz
             voz

Potencia     0.02561 W              0 W

Parametros   Estado Cargando        En pleno Uso
             (Disp Encendido)

Voltaje      3.3 V:Sintetizador     3.3 V:Sintetizador
             de voz 3.3V: Modulo    de voz 3.3V:Modulo
             Reconocimiento         Reconocimiento

             5V:Pantalla Grafica    5V:Pantalla Grafica

Corriente    26 mA: Modulo          26 mA: Modulo
             Reconocimiento 155     Reconocimiento 155
             mA: Pantalla Grafica   mA: Pantalla Grafica
             220 mA: Sintesis de    220 mA: Sintesis de
             voz (usando            voz (Usando
             amplificador)          amplificador)

Potencia                1.5868 W               1.5868 W

Tabla 3: Autonomia de la bateria del dispositivo

Parametros   Estado        Estado        Estado         En pleno
             Reposo        Apagado       Cargando       Uso
                                         (Dispositivo
                                         Encendido)

Autonomia    230 minutos   900 minutos   200 minutos    130 minutos

Tabla 4: Retardos entre las diferentes pantallas mostradas en el
dispositivo

Parametro                                                Unidad

Retardo en Encendido                                    1.25 seg
Retardos entre Pantallas                                0.83 seg
Retardo entre Mensaje de Bienvenida y Menu Principal    1.86 seg
Retardo en Carga de Videos                              1.23 seg
Probabilidad de no respuesta a comando tactil              8%

Tabla 5: Costo marginal del Dispositivo

Costo Marginal del Dispositivo

Componente                             Cantidad   Precio Aprox

Pantalla LCD 3.2"                            1     $150,750.00
Impreso                                      1      $22,000.00
Sintetizador de voz                          1     $130,000.00
Modulo Reconocimiento                        1     $283,100.00
Diseno y construccion de la caja             1     $140,000.00
Componentes Discretos de la Tarjeta          1      $28,000.00
Bateria                                      1      $18,000.00
                                       Total       $771,850.00

Tabla 6: Distribucion de los resultados de
la figura 5 de acuerdo con el tipo de participante

Tipo de Participante     Calidad    Calidad    Calidad    Total
                           Baja      Media       Alta

Ninos oyentes               2          2          8        12
Ninos sordos                0          1          7         8
Profesionales del area      0          1          3         4
Total                       2          4          18       24

Tabla 7: Distribucion de los resultados de la figura 6 de acuerdo
con el tipo de participante

Tipo de          1-2 veces   3 veces   4-12 veces   N/A   Total
Participante

Ninos oyentes        6          3          1         2     12
Ninos sordos         2          1          1         4      8
Profesionales        4          0          0         0      4
  del area
Total               12          4          2         6     24

Fig. 5: Resumen de la calidad del prototipo en terminos de calidad
Alta, Media o Baja

Percepcion de Calidad

Calidad Baja     2
Calidad Media    4
Calidad Alta    18

Nota: Tabla derivada de grafico de barra.

Fig. 6: Numero de veces que debe repetir el video antes de aprender
correctamente una sena

Personas

12     2
3      4
2     10
1      2
N/A    6

Nota: Tabla derivada de grafico de barra.

Fig. 7: Apreciacion de la calidad de
los videos del dispositivo

Calidad Alta    59%
Calidad Media    8%
Calidad Baia     8%
No respondio    25%

Nota: Tabla derivada de grafico segmentado.
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Author:Hernandez, Cesar; Marquez, Hans; Martinez, Fernando
Publication:Formacion Universitaria
Date:Dec 1, 2015
Words:7603
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