Sistema para el Análisis de Problemas (SAEP) - saep-pita

Sistema para el
Análisis de Problemas
(SAEP)
Diseño Conceptual y requerimientos
funcionales V1 (2011)
El presente documento reúne el diseño conceptual y de
requerimientos funcionales del sistema SAEP realizado en
el 2010 y el primer semestre del 2011. Actualmente el
SAEP abre la posibilidad a ser integrado con otros
proyectos de desarrollo local y toma de decisiones. Por
ello, en el presente diseño se da un primer paso para
ampliar el SAEP con un sistema para el monitoreo de
aguas.
Carlos Andrés Méndez Rodríguez
25/07/2011
Sistema para el Análisis Espacial de Problemas (SAEP)
Diseño conceptual y requerimientos funcionales.
Métricas
(Transformador)
1.
2.
3.
4.
5.
Actores Sociales
“Contenedores”
(También
Transformador)
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Semana 1
Las métricas son fórmulas que relacionan los atributos de una
categoría (Base de datos SIRZEE).
En la realización de la métrica se pueden incluir números
constantes (enteros y decimales).
Las métricas empleadas quedan registradas en el sistema.
Los atributos de una métrica son:
Nombre (cadena), descripción (archivo html o pdf), autorNombre
(cadena), autorFecha (cadena), autorURL(cadena).
Permitir operaciones como sumar, multiplicar, dividir, restar,
promedio y porcentaje.
Semana 1, 2 y 3
Un actor social es un contenedor o componente de
transformación.
La creación de un contenedor implica la inclusión una lista de
insumos (producidos por otros contenedores o no), una o más
funciones de transformación (métricas) y un producto
(opcionalmente una lista de productos).
El contenedor puede estar compuesto de otros contenedores (ver
abajo “Taller”). Esto es que, los productos que genera un actor
social pueden ser insumos en otro actor social.
Atributos del contenedor: ver anexo Componente.
Operaciones requeridas: crear contenedor, ejecutar contenedor,
eliminar contenedor, modificar contenedor, agregar métrica a
contenedor, eliminar métrica a contenedor, agregar insumos,
eliminar insumos, agregar productos, eliminar productos, editar
nombre, editar descripción (archivo html o pdf), editar icono, editar
autorNombre, editar autorInst, editar autorFecha, editar version,
editar autorURL, editar insumo, editar unidadMedidaInsumo y
editar pureza.
Los contenedores tienen un atributo icono (el icono tiene
coordenadas) por lo que pueden ser espacialmente
georeferenciados.
Al hacer click en el icono, deben visualizarse los atributos del
componente de transformación asociado y la operación de ejecutar
contenedor.
8. 8. Sistema puntuación: Adicionalmente, cada componente de
transformación debe tener como atributo “votos” (del tipo Entero). Se
requiere una operación “votar” similar a otros sitios como youtube y
facebook.
9. Sistema de comentarios: Asimismo, el componente de transformación
tiene como atributo una lista de comentarios. En vez de tener un blog en
un sitio separado, se desea tener la operación de insertar comentario
inmediatamente después de abrir el componente de transformación.
10. El usuario le puede subir un icono deseado, como en siguiente imagen
(operaciones requeridas: agregar y modificar icono):
Ejemplos de contenedores:
Vivienda, taller, fábrica, centro de educación, entre otros.
Ejemplo de anidamiento:
Categorías
(componente de
datos)
Semana 4
1. Una categoría (Entidad) representa un tipo de dato almacenado en
la base de datos del SIRZEE.
2. Una categoría puede tener varios atributos. (Las métricas realizan
operaciones con los atributos)
3. Las categorías y sus atributos son editables sólo por los
profesores. Asimismo, el creador de la categoría debe otorgar el
permiso.
4. La inserción de datos puede realizarse subiendo un archivo de
Excel (también requiere permiso).
5. El administrador de la base de datos del SIRZEE debe incluir este
proyecto en la base de datos. Es importante que siempre se
conozca si un dato pertenece al proyecto o no.
6. Además, los componentes de datos tienen un atributo “veracidad” que
indica si los datos son reales o no.
Usuarios y
Equipos
Buscador
1. Los permisos del uso del sistema son otorgados a usuarios que
pueden ser estudiantes o profesores.
2. Un equipo está conformado por al menos un usuario.
3. Los permisos de modificación de categorías son otorgados
únicamente a usuarios (de profesores).
1. El sistema debe permitir la búsqueda de contenedores y métricas
dado un nombre, un autorNombre, o zona geográfica.
NUEVO
Dirección URL
Es importante una dirección URL concisa, corta, fácil de recordar y que
funcione sin el www.
Metadatos
Sería conveniente el uso de etiquetas que describen el contenido del sitio
e incorporan palabras claves que facilitarán a los motores de búsqueda
encontrarlo en sus resultados.
Noticias
Debe tener una sección de noticias recientes para dar a conocer
componentes (de transformación y de datos) que los equipos han
incorporado.
Formulario
Información de contacto (correos, teléfonos, dirección física) de los
de Contacto
encargados del mantenimiento del sitio.
Además en caso de existir un encargado de evaluar y aprobar los
componentes, se requiere un formulario para su contacto y envío de
documentos.
Retroalimentación Tener algún sistema que le permita al usuario calificar las funcionalidades
del sistema. Por ejemplo: “¿Le resultó útil?” y “Exprese su opinión”.
Asimismo, los encargados del mantenimiento del sitio deben poner
acceder a dicha información.
Guía de usuario
En el menú de ayuda mostrar los objetivos del SAEP, sugerencias para
alcanzarlos y una sección de preguntas frecuentes. Lo ideal es contar con
un personaje guía interactivo (con opción de ocultar-mostrar) que
ofrezca sugerencias, pasos o “tips” al usuario.
Titles
Cuando el mouse señale un ícono, debe mostrar un título o mensaje. Ej.
Los íconos de los contenedores deben mostrar el nombreComponente o
autorNombre.
Versión JUEGO
Motivaciones
Actores Sociales
Taller
Es conveniente motivar el uso del sistema a los usuarios mediante ciertas
facilidades y técnicas. Observar el sistema como un juego simulador puede
estimular su uso máxime que son estudiantes de octavo año.
Aspectos que se mejoran con esta versión:
1. Facilitar la toma de decisiones de los usuarios respecto a datos
geolocalizables: sistemas de transporte, planeación de la arquitectura
urbanística, planificación del uso del suelo y generar el encadenamiento
productivo (contenedores anidados).
2. La interrelación de los equipos. Esto debido a la existencia de una mayor
comunicación y el sistema de puntuación.
Cambiar el nombre de “Contenedor” por “Actor Social”.
Algunos Actores Sociales que aparecerán en el inicio del juego son un centro de
acopio, una fábrica de tintes orgánicos, una fábrica de papel de banano y una
empresa suministradora de agua reutilizada.
Área de trabajo donde se pueden ir integrando Componentes, permitiendo la
creación de componentes de mayor complejidad. Una vez concluido y probado el
trabajo de modelado se pone a disposición el nuevo actor en la ventana
respectiva.
Lo ideal
Para diseñar en el taller, el usuario solo debe hacer uso del “drag and drop” de
Actores sociales, los interrelaciona e inclusive los puede anidar. Tal como se
muestra en la siguiente figura:
Otras opciones
Debido al costo de programar lo ideado, una opción es la utilización de
herramientas de interfaz html como el combo box y forms. El despliegue de los
Actores Sociales deberá ser actualizado.
Encargado de
evaluación
Si se crea un juego donde los distintos colegios compiten sería conveniente
asignar un encargado que evalúe las investigaciones realizadas por los
Sistema de
puntuación
equipos. De esta manera, la evaluación es imparcial y asignará un puntaje
equitativo.
Otorgar 100 puntos por la creación de un componente (Actor Social o
componente de datos). Por cada insumo que pueda ser proveído por otro
actor social ganará 50 puntos adicionales. Tanto el equipo con el actor
demandante como el proveedor ganarán los 50 puntos.
En el juego, los Actores Sociales son beneficiosos o productivos en la
economía de la Región Huetar Norte. Por lo tanto cada 24hrs los equipos
pueden reclamar 5 puntos por cada Actor Social que tengan. Para ello,
basta con hacer click en el componente. Cuando el mouse sobre posicione
el icono, un title deberá informar al usuario que ya puede reclamar los
puntos.
INDEPENDENCIA DE BASES DE DATOS
SEAP
Plataforma
SIRZEE
Base de datos
Otros
Modulos SEAP
El SEAP propuesto puede implicar una inevitable ampliación de los
archivos del host y entidades en la base de datos de la Plataforma SIRZEE.
No obstante, hay que separar en la medida posible en otros módulos de
programación esta ampliación y dejar la Plataforma SIRZEE lo más
independiente posible; esto por dos razones:
1. En el futuro se pueden requerir habilitar otras versiones del SAEP
por lo que dificultará sus construcciones y mantenimientos.
2. Por la seguridad de la base de datos del SIRZEE. No deseamos,
que los datos suministrados por estudiantes se combinen con los
datos oficiales que la Plataforma SIRZEE utiliza en otros
proyectos.
Diagrama de casos de uso SAEP + MONITOREO AGUA
La propuesta es incluir en el SAEP el sistema para el monitoreo de agua, tal como se
muestra en el siguiente diagrama. El usuario inicialmente consulta el mapa y luego
selecciona en los componentes de datos (capas / categorías) lo que desea observar:
estaciones para el monitoreo del agua, actores sociales (transformadores), carreteras,
ríos, distritos o cualquier otro dato.
Una solución es utilizar el sistema para el monitoreo de aguas “Juturna” ofrecido por el
profesor Martin Bunch de la Universidad de York, Canadá bajo la Licencia Pública General
GNU. Más información en http://www.juturna.ca Sin embargo, debemos terminar de
analizar algunos aspectos como los requerimientos de instalación, los lenguajes de
programación utilizados, la integración que podamos realizar con el SAEP, y el costo de
implementar e implantar el sistema, así como su mantenimiento futuro.
Por otra parte, el presente diseño debe ser ampliado y sometido a constante desarrollo
para incorporar nuevos requerimientos demandados por otros proyectos (para toma de
decisiones), tales como “volcán” en el observatorio, sistemas de información local (ej,
Santa Ana). En otras palabras, un atributo de calidad que el diseño debe mantener es
escalabilidad, esto porque algunos de los posibles nuevos requerimientos no están
determinados aún.
ANEXOS
Modelo para el Análisis Espacial de Problemas (MAEP)
El sistema propuesto es una herramienta de propósito general que permite: simular,
experimentar, medir, administrar y analizar problemas contextualmente situados
geográficamente.
El sistema está concebido para ser usado en procesos de toma de decisiones respecto a
datos geolocalizables y en la educación ambiental de estudiantes de octavo año del
sistema educativo costarricense. Sin embargo su concepción de implementación
incremental, y su facilidad de integración le permite crecer en sofisticación y complejidad,
permitiendo su uso en contextos más amplios.
Está conceptuado como una construcción en bloques incrementales, conectados
funcionalmente unos a otros formando redes, permitiéndose que unos bloques estén
contenidos en otros. De esta forma, se constituyen en unidades de proceso,
transformación y transferencia de información.
El sistema propuesto está orientado amistosamente al usuario, permitiendo fácilmente su
manejo, construcción e interpretación. Sin embargo, sus herramientas de conexión,
construcción, la incorporación de un sistema estadístico y las transferencias de
información, lo constituyen como una herramienta de análisis, experimentación y
evaluación en la simulación, comprensión y construcción de problemas.
La especificidad de esos bloques constructivos, relaciones y parámetros de análisis,
definen su marco de referencia de uso. En ese sentido, si bien se hace una exposición
general de sus componentes, como ejemplo específico se buscará tratar el problema del
manejo de residuos sólidos, su contexto social, su administración, etc. que le permitirá al
estudiante de secundaria la generación de propuestas, experimentación y análisis sobre
ese tema.
Se prevé que el sistema pueda integrar datos tanto digitados, leídos de archivos o bases
de datos, como suministrados por componentes de mediación externos de conexión a
puerto. Específicamente se propone el diseño e implementación de acumuladores de
datos provenientes de dispositivos de sensado de variables medio ambientales, como
temperatura, humedad relativa, pluviosidad, luminosisdad solar y otras, lo que le
permitirán al usuario vincular el modelo virtual de representación de su comunidad, con
variables ambientales reales y de esta forma ajustar su estudio, análisis, y simulaciones a
su realidad cotidiana.
El diseño del Maep se asienta en la Internet y por lo tanto posee las facilidades de
comunicación que brinda esta red. Podrá funcionar tanto auto-contenido localmente en
un computador, como en diálogo dinámico entre usuarios o comunidades de usuarios.
Los siguientes son módulos del SAEP
A. Modelador de hechos (MH): Banco de trabajo para la creación de actores sociales.
Misión
La misión del MH es la de fomentar la creatividad de los usuarios, quienes solos o en equipo
trabajan en el diseño, implementación y distribución de actores sociales. Para referirse a estos
actores sociales se usarán también los nombres de clases o de componentes, siendo así que
cada una de ellas tendrá asociado un nombre, una descripción y un conjunto de iconos, así
como un conjunto de funciones definidas por el usuario para su aprovechamiento.
Propósito
Brindarle una herramienta gráfica al usuario mediante la cual se puedan crear nuevas clases
reutilizables en diversas sesiones.
Descripción
Mediante el uso de este módulo el usuario crea componentes de dos tipos: componentes de
datos y componentes transformadores. Para lo cual se van a tener una serie de ventanas y de
cajas de herramientas a disposición, cuya descripción se da a continuación.
Los componentes de datos almacenan datos de una dimensión dada y pueden asociarse con
otros componentes, por ende cada componente de datos debe contener al menos la
definición de una entidad así como diversas asociaciones.
Los componentes transformadores poseen funciones de transformación que permiten tomar
una o más entradas, así como diversas constantes o funciones de transformación y generar
con ello nuevos valores. Ej:
Para posibilitar la reutilización de componentes cargados en tiempo de ejecución, se dispone
de una API estandarizada que sigue el paradigma de diseño basado en componentes, lo que
permite el aprovechamiento de datos de entrada, así como brindar información sobre la
funcionalidad que posee el componente y las salidas que produce, para ello –entre otras
funciones- se proveen las siguientes:
Ejemplo de un componente transformador
Descripción:
Ejemplo de una posible jerarquía de categorías que permiten el manejo de residuos sólidos.
Para la creación de esta jerarquía, se podría plantear que el manejo especializado de residuos
sólidos incrementa la reutilización de los mismos, siendo así que entre mayor sea la
uniformidad (homogenidad) del residuo, mayor será el valorKilo que alcance.
Clase: Residuo
Atributos de la clase:
produccionPerCapita (kilos por semana)
Composición
elemento
porcentaje
gradoContaminante
factorDeDescomposicion
funcionDeTransformacion()
factorHomogeneidad
valorKilo
La clase Residuo se puede especializar ortogonalmente en cada una de las siguientes clases:
 Residuo_Organico
 Residuo_Aluminio
 Residuo_Vidrio
 Residuo_Carton
 Residuo_Papel
 Residuo_Plastico
 Residuo_Metal
ComponenteTransformador
Para los propósitos del caso se va a entender un ComponenteTransformador como un “Actor
Social” definido dentro del modelo, que posee una lista de insumos, una o más funciones de
transformación y una lista de los productos que genera.
Los objetos de tipo ComponenteTransformador se pueden crear, relacionar y usar dentro de
otros componentes (sea para uniformar el tipo de unidades, la temporalidad o simplemente
para permitir que el usuario invente una función de transformación más adecuada con sus
intereses).
Ejemplos de ComponenteTransformador
Vivienda
Taller
Comercio
Agro
Centro Educativo
Centro Salud
Medio de transporte
Centro de acopio
Botadero / Vertedero
Incinerador
Dentro del Maep los actores sociales del ejemplo anterior se conceptualizan como
consumidores, transformadores y generadores de residuos sólidos que pueden dirigirse hacia
diversos sitios: centros de acopio, cuerpos de agua, carreteras.
Componentes de la interfaz gráfica
Además de la barra de herramientas para el manejo aspectos de edición, formato y manejo de
artefactos, el juego constará de las siguientes ventanas:
Taller
Área de trabajo donde se pueden ir integrando Componentes, permitiendo la creación de
componentes de mayor complejidad. Para diseñar en el taller, el usuario solo debe hacer uso
del “drag and drop” de Actores sociales, los interrelaciona e inclusive los puede anidar. Es
responsabilidad del usuario velar por las debidas relaciones entre puertos de entrada y de
salida según se aprecia en la siguiente figura, así como guardar los diversos actores mientras
se modelan. Una vez concluido y probado el trabajo de modelado se pone a disposición el
nuevo actor en la ventana respectiva.
Actores sociales
Ventana donde se muestran todos aquellos componentes desarrollados completamente en el
taller. Una vez finalizada la labor en el taller, si se decide guardar un nuevo Componente, éste
solo se exportará como Actor Social y se mostrará en dicha ventana.
B. Modulo: Modelador de Entornos
Misión
Fomentar el uso creativo del Maep en un ambiente concreto, sea comunidad, institución
académica u otro, permitiéndole al usuario diseñar tal ambiente empleando el concepto de
capas y de base de datos espacial.
Propósito
Permitir que el usuario gestione el área donde se va a realizar la simulación.
Descripción
En este módulo se cuenta una interfaz de SIG que les permite a los usuarios modelar y
visualizar su entorno (sea su institución o área geográfica de su preferencia).
Los mapas que se utilizan pueden ser "shapes" creados por el usuario.
Forma de trabajo
Este módulo reconoce un mecanismo para la gestión de mapas:
[1] Usar mapas digitalizados. El usuario podrá usar un mapa digital a escala como área de
interés, y también puede definir nuevas capas sobre el mismo.
Asociado con estos mapas el usuario puede tener tablas con datos.
Las tablas de datos también pueden generarse automáticamente mediante la interrelación de
componentes en el ambiente, pero la interfaz tipo SIG debe identificar que se trata de una
simulación y no de datos reales (lo anterior para evitar confusiones).
Una vez definida la escala, el usuario va a poder arrastrar actores hacia el área de creación de
entornos.
Funciones básicas requeridas
Acerca de capas
a. Cargar capa
b. Guardar capa
Acerca de datos
c. Importar base de datos
d. Guardar base de datos
e. Asociar datos con mapa
Acerca de edición gráfica
f. Arrastrar Componente hacia localidad específica, sea desde MH o desde un lugar hacia
otro en la misma capa.
Acerca de funcionalidad especializada
g. Definir recorrido con base en parametrización hecha por el usuario. Por ejemplo dado un
conjunto de caminos transitables por un camión recolector de residuos (puede gestionarse
como capa de caminos vecinales), y dado un rol de recolección basado en número de
unidades disponibles y en periodicidad y tipo de recolección que se haga, se requiere
establecer un conjunto de rutas que permitan satisfacer el rol de recolección definido por
el usuario.