Enfoque
La revolución digital impulsada por las nuevas tecnologías está cambiando la manera en la que las personas se relacionan con los entornos habitacionales. Hoy en día el espacio de la educación ya no está ubicado sólo en el aula, hay muchos y diferentes lugares, incluyendo los domésticos, que pueden ser concebidos como ámbitos de aprendizaje. Por otro lado, hay que tener en cuenta que el perfil actual del aprendiz es muy diverso, ya que ahora no abarca sólo a una población de edad temprana. Las personas de la tercera edad, por ejemplo, componen un colectivo social, muy amplio y variado, que presenta dificultades en la aprehensión de las nuevas tecnologías, lo que requiere un renovado esfuerzo de aprendizaje. Además, una parte de esta población son personas con diversidad cognitiva, como los afectados por la enfermedad de alzhéimer (EA), un colectivo en crecimiento constante. Estas son personas que tienen una demanda de aprendizaje continuado, ya que necesitan re-aprender procesos cotidianos para llevar a cabo sus actividades instrumentales de la vida diaria. Es necesario que los nuevos espacios educacionales, así como las herramientas y recursos del proceso de formación, sean accesibles e inclusivos para todos.
En este nuevo panorama, la inteligencia artificial (IA) se presenta como una innovadora herramienta útil para la formación de este grupo poblacional que les permita seguir realizando con normalidad sus actividades cotidianas, con autonomía y calidad de vida. A través de chatbots y voicebots que interactúan con los usuarios, algunas soluciones de IA, muestran su potencial cuando esta tecnología se implementa en la arquitectura, ya que consiente que el entorno habitacional se convierta en un elemento protésico externo, una especie de ‘exo-cerebro’ que, en ocasiones, puede suplir determinadas carencias cognitivas.
Esta comunicación aborda, desde un enfoque disciplinar de la Neuroarquitectura, cómo la IA puede integrarse en los entornos habitacionales y configurarse como un recurso educativo accesible para personas con diversidad cognitiva. La metodología del trabajo incorpora una revisión exhaustiva de la bibliografía reciente sobre aplicaciones de IA destinadas al diseño del espacio formativo desde un punto de vista arquitectónico. Un punto de partida básico para sistematizar, ordenar y validar la cantidad de programas que han surgido durante el último año. Los resultados que se presentan en esta comunicación son parte de los avances alcanzados en el proyecto nacional competitivo I+D+i: ALZARQ (PID2020-115790RB-I00).
Como conclusión provisional se puede afirmar que, en un futuro inmediato, la IA será un elemento esencial para incorporar en el diseño y construcción de innovadores espacios educacionales. Además, estos ambientes tendrán la capacidad de convertirse en asistentes de habitantes con carencias cognitivas con soluciones que, posteriormente, serán extrapolables al resto de la sociedad. La arquitectura cuenta con los recursos técnicos y compositivos para, a través de esta tecnología emergente, construir un ‘exo-cerebro’ capaz de interactuar, de manera pro-activa, con los usuarios, mejorando así su aprendizaje diario y contribuyendo a su bienestar general. Mostrar cómo es posible hacerlo es el objetivo principal de este trabajo.
Carlos González Martínez
Comentó el 01/02/2024 a las 21:55:17
Felicidades por la investigación y el novedoso - y muy necesario - enfoque. La verdad es que en los últimos meses el debate de la IA en el ámbito del aprendizaje se ha centrado, fundamentalmente, en el entorno escolar cuando, en realidad, es un ámbito mucho más amplio como, por ejemplo, el aprendizaje posterior o durante enfermedades neurodegenerativas.
Ahí, la inteligencia artificial en la neuroarquitectura, tal y como decís, tiene mucho que decir ¡Enhorabuena!
Me surge una pregunta - aunque es posible que no aparezca en los artículos de investigación - y es que, a la vista del vertiginoso avance de las herramientas IA a partir del lanzamiento de ChatGPT, ¿cuándo creéis que empezaremos a ver esta implantación de manera cotidiana en los hogares? Es cierto que, como bien comentáis, será una implantación algo costosa, pero antes o después acabará "aterrizando"... ¿Cuándo creéis que el ciudadano "de a pie" podrá contar con estos recursos?
Muchísimas gracias y ¡enhorabuena!
Carlos González
Doctor en Tecnología Educativa
Santiago Quesada-García
Comentó el 02/02/2024 a las 19:11:44
Muchas gracias Carlos por su interés y por sus valiosas apreciaciones.
Como bien dice, la respuesta concreta a su pregunta no la podemos encontrar todavía en artículos o literatura científica, ya que la implantación de la IA depende de diversos factores, no sólo de los avances en la investigación, mucho más en el caso específico de personas con diversidad cognitiva o también con enfermedades neurodegenerativas.
Aunque la IAG integrada en la construcción presenta múltiples oportunidades y retos a alcanzar, también conlleva numerosas limitaciones a superar. Para una generalizada implantación de la IA en los hogares, estimamos que es necesaria la intervención de cuatro agentes fundamentales que son: los usuarios, los prescriptores y suministradores de soluciones/servicios/productos, el mercado y la regulación normativa. Todos estos agentes, relacionados entre sí, tienen que converger para que el uso de la IA sea una realidad cotidiana.
Intentaremos poner un ejemplo: las industrias aeronáutica o automovilística son sectores que innovan muy rápidamente y además sus soluciones se ven enseguida, a nivel de materiales (el aluminio, el titanio, la fibra de carbono…) o a nivel de productos (existen coches sin conductor). Por ejemplo, Ya se pueden ver coches con los que se interactúa por medio de comandos de voz, el aluminio comenzó a utilizarse en los aviones en los años 20; en cambio su uso cotidiano en las viviendas no llegó hasta los años 70. En el caso de las edificaciones, la industria de la construcción tiene una inercia muy lenta, los cambios y avances tecnológicos suelen tardar algún tiempo en incorporarse a los edificios, por lo que los ritmos y plazos no son todo lo rápido que cabría desear.
Siguiendo con los ejemplos, la tecnología por voz ya se emplea en las adaptaciones de casas a personas con determinadas limitaciones funcionales que están encamadas y que no pueden maniobrar con la persiana para subirla o bajarla o encender la luz y, sin embargo, pueden interactuar con su entorno por medio de la voz, el iris del ojo, etc. Para estas personas la tecnología empleada para poder vivir mejor en su casa no es cara, sino que es una inversión en calidad de vida.
Estas soluciones y aplicaciones, usadas ahora mismo para colectivos muy específicos, son tan cómodas y confortables para el resto de personas, que acabarán generalizándose al resto de la población. De ahí la importancia en investigar las necesidades concretas para un colectivo concreto como, por ejemplo, las personas con carencia de memoria como las personas con demencia de Alzheimer. porque las soluciones a las que se llegan para ellas, a largo plazo, son extrapolables también al resto de la sociedad.
Por tanto, nosotros creemos que la limitación no es tanto económica, ya que poco a poco estos sistemas tecnológicos se acabarán implantando de forma cada vez más económica. la generalización de esta tecnología ira de la mano de la demanda que haya de ella, con el necesario acompañamiento de las debidas normativas y regulaciones. Cuando los usuarios visualizan y asimilan las ventajas de cualquier tecnología la acaban integrando en sus casas. Hay que recordar, por ejemplo, que los baños y cocinas, son habitaciones técnicas bastante “modernas”, ya que su uso generalizado arranca en la década de los años veinte del pasado siglo (es decir, tienen sólo un siglo de antigüedad). Toda la sociedad comprendió las ventajas que conllevaba instalarlos y su uso se generalizó. Algo parecido ocurrirá con la IA, aunque posiblemente de forma mucho más rápida.
Otro aspecto fundamental es que las aplicaciones, servicios y aparatos tecnológicos deben ser amables, interactuables y transparentes para los usuarios. Por ello la generalización de la IAG será a partir de su presencia en sistemas ya muy conocidos como son los interfaces de móviles, tablets o el propio aparato de televisión, dispositivos a los que se están uniendo los Alexa, Google net, etc.
En cualquier caso, no podemos saber cuándo esta tecnología será usada de forma generalizada por la población, pero podríamos aventurar que en menos de una generación es posible que esté completamente integrada en las edificaciones, como ahora lo está la electricidad, la fontanería o internet, entre otras.
¡Muchas gracias!
Santiago Quesada-García
María Lozano-Gómez
Ainhoa Fernández Navarro
Comentó el 01/02/2024 a las 13:06:11
Mis felicitaciones sobre su investigación orientada hacia soluciones innovadoras y éticas. Que además tienen muchos más campos futuros dónde se puede implementar, como la educación.
La automatización de procesos para que los hogares ayuden a personas con diversidad coginitiava me parece necesaria, pero como comenta por otro lado, este tipo de personas necesitaría un aprendizaje previo por no estar familiarizados (ellos o sus cuidadores) ¿han pensado en cómo abordar esta problemática? Muchas gracias.
Santiago Quesada-García
Comentó el 02/02/2024 a las 19:31:14
Muchas gracias Ainhoa por su interés y por la pregunta que es muy sugerente e incide en un aspecto fundamental. Teniendo en cuenta que estas personas presentan dificultades en la aprehensión de nuevas tecnologías, estimamos que una tarea fundamental sería organizar talleres y workshops de formación, no solo para ellos, sino también para sus familiares y cuidadores. Estos últimos se pueden convertir en los formadores de las personas a las que asisten.
Por otro lado, la forma en la que este tipo de tecnologías emergentes van permeabilizando a este colectivo de personas es a través de interfaces y dispositivos “amables”, es decir, que no supongan un objeto extraño dentro del hogar o con los que su interacción sea fría o complicada. Uno de los dispositivos más apropiados y adecuados, con el que suelen estar muy familiarizados, es el aparato de la televisión. A través del mismo es posible, con videos tutoriales, formar a estas personas de una forma sencilla y amable. Hay otros interfaces más recientes como Alexa o Google Nest que, poco a poco, se van introduciendo en los hogares y a través de los cuales, con la IA, se puede ir formando también a estos usuarios en realizar o re-aprender las Actividades Instrumentales de la Vida Diaria o AIVD. En esta misma línea hay también espejos inteligentes que interactúan con bluetooth con dispositivos como la radio, la TV, etc. y que también pueden dar indicaciones sobre aspectos concretos, como el día que hace, la temperatura exterior, la ropa que es conveniente usar ese día, etc.
La integración de la IA en la construcción de edificios y casas favorece la eliminación de barreras tecnológicas en la interacción de estas personas con estas nuevas herramientas, ya que la IA es posible facilitar procesos que, a veces, son farragosos y poco intuitivos a personas no familiarizadas con las tecnologías recientes. Un ejemplo sería en los casos en los que hay que identificarse para acceder a diferentes páginas web, plataformas o sistemas. En estos procesos se pueden dar situaciones en las que el usuario haya olvidado la contraseña, o no vea claro cómo debe introducir la información para acceder a la web en cuestión. Con la IA este proceso puede facilitarse e incluso generar al momento una guía adaptada a las necesidades del usuario, de forma que le vaya indicando lo que debe hacer en cada situación. Será un sistema más amigable que superará los actuales servicios telefónicos que, con instrucciones telegráficas van guiando a través de números y opciones. Un sistema que genera estrés y ansiedad a estos colectivos de personas mayores y con diversidad cognitiva.
En definitiva, creemos que de la misma forma que es posible configurar y programar aplicaciones de IAG para las actividades y tareas escolares, es posible también hacerlas de forma que esas actividades y tareas vayan dirigidas a este colectivo de personas. Lo que ocurre en este caso, es que el interfaz en vez de ser el ordenador o la tablet o el móvil, serían objetos familiares como la TV, muebles, etc.
Esperamos haber podido responder su cuestión.
¡Muchas gracias!
Santiago Quesada-García
María Lozano-Gómez
Elena Mir
Comentó el 01/02/2024 a las 11:03:23
Muchas gracias por las aportaciones tan necesarias a favor de una tecnología capaz de solventar problemas como es la aplicación de IA en entornos habitacionales, que tiene capacidad de ayudar a las personas en la securización de los hogares, y como medida de apoyo a personas con diversas discapacidades. Sin duda habrá que ver los problemas relacionados con la gestión de los datos, para que la privacidad sea prioritaria.
Estaría bien valorar más casos de estudio de aplicación de la neuroarquitectura en el ámbito educativo. Gracias!
María Lozano-Gómez
Comentó el 02/02/2024 a las 20:16:38
Muchas gracias Elena por su comentario que ha sido muy sugestivo y también por su apreciación, que es muy significativa. Como se indica, el uso de esta tecnología ha aumentado exponencialmente en el último año, siendo estos unos avances muy recientes, con lo que se evidencia que existen todavía limitaciones que superar. Entre ellas por supuesto está la concreción en los aspectos éticos para garantizar la privacidad y seguridad de los usuarios. A raíz de estas inquietudes, la Unión Europea ha sido una de las primeras instituciones en regular el uso de la IA, y esto también está teniendo una repercusión en la normativa nacional.
En relación a su segundo comentario, y tal y como planteamos en esta ponencia, los resultados obtenidos para una población concreta, debido al bienestar que conllevan, pueden posteriormente extrapolarse a otras situaciones. En este sentido, los avances en la aplicación de la Neuroarquitectura para el diseño de espacios para personas con diversidad cognitiva también comienzan a aparecer en el ámbito educativo. El objeto de la Neuroarquitectura es valorar cómo los cambios en el entorno físico afectan al cerebro humano en sus distintas vertientes, atendiendo a la orientación, memoria, sensaciones, etc. Una cualidad de los espacios físicos es el color, y diversos casos de estudio muestran cómo la Neuroarquitectura lo considera un elemento que influye en el bienestar, y estudia cuáles activan la concentración, la retención de información, o por el contrario cuáles generan estrés. En este sentido, y con herramientas basadas en IA, se puede ajustar el color de los espacios en función de la respuesta cognitiva que se pretenda conseguir. Otro ejemplo en esta línea implica las cualidades acústicas de los espacios, que también son un elemento que valora la disciplina de la Neuroarquitectura. Diversos estudios muestran que el ruido del tráfico produce situaciones de estrés y, por el contrario, el sonido que emiten los pájaros favorece el bienestar. En este sentido se pueden ajustar las características acústicas de un espacio para que genere sonidos relajantes y así aumentar la concentración y motivación en los entornos educacionales.
A continuación, le facilitamos el enlace a la web de la Academia de Neurociencia para la Arquitectura donde puede obtener más información acerca de esta reciente disciplina. https://anfarch.org/
¡Muchas gracias!
María Lozano-Gómez
Santiago Quesada-García
Pablo Rosser
Comentó el 31/01/2024 a las 16:53:59
Felicidades por su investigación sobre la integración de la inteligencia artificial en entornos habitacionales para apoyar a personas con diversidad cognitiva.
Teniendo en cuenta el potencial de la IA como herramienta educativa y asistencial en estos entornos, me gustaría preguntar: ¿Qué consideraciones específicas recomendarían para diseñadores y arquitectos al integrar soluciones de IA en hogares destinados a personas con diversidad cognitiva? Además, ¿cómo ven el papel de la colaboración multidisciplinaria entre arquitectos, ingenieros de IA, profesionales de la salud y educadores para desarrollar estos espacios asistidos por IA que no solo mejoren la autonomía de los usuarios sino que también faciliten su aprendizaje y bienestar continuo? Gracias. Pablo Rosser
María Lozano-Gómez
Comentó el 02/02/2024 a las 20:12:26
Muchas gracias Pablo por su interés y por su pregunta, que es de especial relevancia. Para responderle nos gustaría indicar que, en primer lugar, hay que tener en cuenta que la diversidad cognitiva presenta diferentes sintomatologías y es variada, por lo que hay que estudiar el caso concreto en función de las necesidades específicas y de la evolución de la enfermedad en cuestión. Nuestra primera recomendación es conocer las características y necesidades concretas del usuario, sus familiares y sus cuidadores para personalizar y diseñar la aplicación o solución tecnológica que pueda responder a las misma.
Si por ejemplo el usuario es una persona con enfermedad de Alzheimer, la integración de soluciones de IA en su hogar estará enfocada a evitar situaciones de estrés y ayudarle en la realización de las Actividades Instrumentales de la Vida Diaria (AIVD). Para ello, un ejemplo en el que se puede utilizar esta tecnología integrada en la construcción (paredes, techos, suelos y muebles) es para regular la iluminación atendiendo a su temperatura de color, intensidad y dirección. También se puede programar esta herramienta para que, si se dejan encendidos aparatos electrónicos calientes, como puede ser la vitrocerámica o un tostador, se apaguen o desactiven al cabo de un tiempo. Otro ejemplo en el ámbito de la educación es el de guiar a estas personas en la realización de tareas mediante comandos de voz y tutoriales que se muestren en un interfaz amable y conocido para ellos como es el interfaz de la TV. La IA además, con el machine learning, entrena a los algoritmos para que aprendan y encuentren patrones y correlaciones en los datasets. De esta forma se puede mejorar la experiencia de estos usuarios una vez que esta tecnología conozca sus preferencias.
A continuación, le dejamos el enlace a un prototipo de vivienda realizado por nuestro grupo de investigación con la herramienta de la Realidad Virtual, donde puede ver algunas de estas soluciones: https://grupo.us.es/proyectodeter/transferencia/realidad-virtual/
En relación a su segunda pregunta, nosotros valoramos la multidisciplinariedad como algo esencial para la investigación, y en concreto en este campo donde la innovación necesita de esa colaboración entre diferentes áreas de conocimiento, siendo muy beneficiosa la experiencia y conocimiento de los profesionales de cada disciplina. Tanto es así que en esta investigación colabora el grupo Control Nervioso de la Respiración, Circulación y Emociones de la Facultad de Medicina de Málaga, dentro de la línea de investigación de Neurociencia Básica y Aplicada. Así mismo, para la elaboración del prototipo con Realidad Virtual también han colaborado informáticos e ingenieros. Además, la arquitectura está englobada en las Health Humanities, que es un campo de estudio interdisciplinar que busca el bienestar y salud de las personas.
En este convencimiento participamos en este congreso, ya que creemos firmemente en las posibilidades de trasmitir estos conocimientos a través de la formación, puesto que estas investigaciones no son nada si no permeabilizan y llegan a toda la población, siendo esencial el campo de la educación.
¡Muchas gracias!
María Lozano-Gómez
Santiago Quesada-García
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