ING Tesis doctorado

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https://repositorio.uc.cl/handle/11534/3278

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Browsing ING Tesis doctorado by Subject "04 Educación de calidad"

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    Data shift mitigation in classifiers of variable stars
    (2024) Pérez Galarce, Francisco Javier; Pichara Baksai, Karim Elías; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
    En la actualidad el aprendizaje de máquinas desempeña un papel crucial en la clasificación automática de estrellas variables. Numerosos clasificadores han sido propuestos, alcanzado un alto rendimiento en las diferentes métricas de clasificación. Sin embargo, estos clasificadores se ven afectados por sesgos en los datos de entrenamiento, lo que limita su efectividad en datos no vistos. Estas limitaciones dañan la capacidad de generalización, generando múltiples problemas como la selección de modelos incorrectos y un desempeño sobreestimado. En este contexto, esta tesis introduce métodos para evaluar y entrenar clasificadores bajo condiciones de desplazamiento de datos. En primer lugar, se explora una probabilidad marginal informativa para seleccionar clasificadores de estrellas RR Lyrae, mitigando los sesgos a través de la incorporación de reglas deterministas basadas en parámetros físicos durante su estimación. Luego, se propone mejorar el entrenamiento de un perceptrón multicapa para la clasificación del mismo tipo de estrellas. Se injecta conocimiento a través de rangos de parámetros físicos que informan a un regularizador. Un algoritmo de retropropagación en dos pasos fusiona este conocimiento en la red neuronal, minimizando el error de clasificación y gestionando el equilibrio entre el aprendizaje a partir de datos y el conocimiento experto. Por último, utilizando el mismo esquema dual de aprendizaje se propone un aprendizaje auto regulado para una red neuronal convolucional, que toma ventaja de los recientes avances en modelos generativos para la creación de curvas de luz sintéticas durante el entrenamiento. En conclusión, esta tesis avanza en la integración del conocimiento experto en modelos de aprendizaje automático, proporcionando nuevas metodologías de evaluación y entrenamiento para clasificadores de estrellas variables. Estos avances mejoran las capacidades de generalización y predicción, ofreciendo adicionalmente novedosos y pertinentes esquemas de aprendizaje para futuras investigaciones.
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    Methodological proposal to strengthen critical thinking and grit in rural primary education context
    (2025) Gallardo Estrada, Carla Paola; Nussbaum Voehl, Miguel; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
    El grit y el pensamiento crítico son dos competencias humanas cruciales. Al formar parte de las competencias del siglo XXI, su adquisición es relevante para las personas que pretenden afrontar los retos del entorno actual, en rápida evolución. En consecuencia, comprender cómo facilitar su adquisición por parte de los preadolescentes es un reto de gran importancia. Este reto es aún más significativo en la educación rural, donde los recursos y las oportunidades de desarrollo profesional para los profesores son escasos. Motivada por este reto, esta tesis describe una investigación cuyo objetivo es mejorar el grit y el pensamiento crítico en estudiantes y profesores de escuelas rurales mediante el diseño e implementación de un modelo de clase innovador. Reconociendo que las escalas de grit existentes no estaban diseñadas para ser fácilmente comprensibles por los preadolescentes, el primer objetivo de esta tesis fue desarrollar y validar un instrumento específicamente adaptado para medir grit en niños de 9 a 13 años. Un hallazgo clave, validado mediante análisis factorial exploratorio y confirmatorio, es que los constructos que miden el grit para este rango de edad incluyen la perseverancia en el esfuerzo y la adaptabilidad a las situaciones, pero deben excluir la consistencia de intereses. Un segundo objetivo fue el diseño de una intervención para mejorar el grit y el pensamiento crítico de los estudiantes. La intervención consistió en un programa de formación para profesores, a los que se instruyó en un enfoque pedagógico para fomentar el pensamiento crítico y el grit en los estudiantes y se les proporcionaron los materiales necesarios para poner en práctica las clases. Este modelo de clase requiere que los alumnos lean textos, respondan a preguntas que promueven las habilidades de orden superior y debatan y reflexionen sobre estrategias para superar obstáculos académicos y personales. A lo largo de un curso académico, los alumnos participaron en actividades diseñadas según este modelo de clase. Nuestro tercer y último objetivo era diseñar una intervención para mejorar el grit de los profesores. La intervención consistió en diseñar sesiones de coaching para profesores centradas en mejorar su grit. Durante un curso académico, los profesores asistieron a cuatro talleres que incluían sesiones teóricas y prácticas sobre grit. Ambas intervenciones produjeron mejoras tanto en el grupo de estudiantes como en el de profesores. Los estudiantes mostraron un aumento estadísticamente significativo de la perseverancia en tareas complejas y de sus habilidades de pensamiento crítico, como demuestra su capacidad para resolver problemas y su participación activa en clase. Los profesores también mostraron mejor grit, mayor resiliencia y mejor disposición para afrontar los retos de la educación rural. Así lo demuestra el análisis cualitativo de las entrevistas individuales y el grupo focal con los profesores. Los principales resultados asociados a nuestras intervenciones ponen de relieve que la determinación y el pensamiento crítico pueden desarrollarse y reforzarse simultáneamente en los estudiantes cuando se aplican metodologías que promueven estas habilidades. Los profesores también afirman haber fortalecido su grit al enseñar el modelo de clase propuesto. Además, el enfoque reflexivo en el aula fomenta una mayor cohesión entre alumnos y profesores, lo que se traduce en un entorno de aprendizaje más resiliente y dinámico.