Un colegio de Le¨®n utiliza algoritmos para distribuir las mesas en las aulas minimizando el riesgo de contagio

Los colegios se han llenado de mascarillas, botes de gel hidroalcoh¨®lico y se?ales en el suelo que indican la direcci¨®n en la que hay que caminar y la distancia de seguridad que hay que guardar con los de alrededor. Los profesores han tenido que resolver problemas nuevos para que los centros educativos sigan siendo seguros. Uno de ellos es c¨®mo redistribuir el espacio en las aulas para que se pueda mantener la distancia de seguridad entre las mesas sin reducir el ratio de alumnos. El problema que se plantea es matem¨¢tico y por eso un algoritmo puede ayudar a resolverlo.

Es lo que se ha propuesto un equipo de investigadores de la Universidad de Le¨®n, que ha desarrollado un sistema de inteligencia artificial que analiza las dimensiones del aula y ofrece la distribuci¨®n de mesas id¨®nea para que quepa el mayor n¨²mero de alumnos posible manteniendo la distancia de seguridad m¨ªnima de un metro y medio. El sistema se est¨¢ aplicando con ¨¦xito desde hace alrededor de dos meses en el colegio Maristas San Jos¨¦ de Le¨®n, donde precisamente fueron a clase Javier D¨ªez y Rub¨¦n Ferrero, dos de los ingenieros responsables del proyecto.

Cuando se plante¨® la vuelta a los colegios, el protocolo de la Junta de Castilla y Le¨®n propon¨ªa colocar los pupitres en forma de zigzag para conseguir esa separaci¨®n de metro y medio. ¡°En algunas aulas no era factible porque las caracter¨ªsticas del sitio no se adaptaban a esa distribuci¨®n o porque no exist¨ªa espacio suficiente¡±, explica Javier D¨ªez, profesor ayudante de la Universidad de Le¨®n en el ¨¢rea de ingenier¨ªa mec¨¢nica e investigador. ¡°La propuesta de la Junta pod¨ªa ser v¨¢lida en algunos casos pero no era la m¨¢s ¨®ptima¡±.

Con la ayuda de la inteligencia artificial, encontraron la manera de distribuir las mesas de forma ¨®ptima para que se adaptaran a las caracter¨ªsticas del aula. ¡°Al final, no obtenemos una propuesta modelo que sirva para todas las clases, sino que podemos personalizar la distribuci¨®n para cada espacio dependiendo del tama?o, los obst¨¢culos o las peculiaridades de la habitaci¨®n¡±, explica Rub¨¦n Ferrero, estudiante del m¨¢ster de ingenier¨ªa aeron¨¢utica de la Universidad de Le¨®n e investigador. Tambi¨¦n puede ser ¨²til aplicado a la separaci¨®n de mesas de una terraza, el interior de un bar o una oficina.

Cuando hay que separar un conjunto de mesas, lo primero que se le ocurre a una mente humana es hacer filas y columnas, pero esta soluci¨®n puede desaprovechar mucho espacio y obligar a desdoblar aulas. ¡°El resultado de colocar los pupitres seg¨²n dice el algoritmo puede parecer un poco ca¨®tico al ojo humano: no est¨¢n ordenados o alineados, pero est¨¢n perfectamente separados¡±, explica Jos¨¦ Javier D¨ªez Fern¨¢ndez, profesor del centro donde se ha probado este sistema. En el colegio Maristas San Jos¨¦ ya hay dos aulas donde se ha aplicado el algoritmo, que ha permitido mantener el mismo n¨²mero de alumnos con una separaci¨®n de entre 1,8 y 2 metros entre las mesas.

Para entrenar al sistema, los investigadores crearon un modelo con las dimensiones del aula, los obst¨¢culos, las medidas de los pupitres y el ¨¢rea donde se pod¨ªan colocar. Utilizaron un algoritmo gen¨¦tico, una t¨¦cnica de inteligencia artificial inspirada en la idea de que el que sobrevive es el que est¨¢ mejor adaptado al medio, la misma en la que se basa la teor¨ªa de la evoluci¨®n de Darwin. Permite transformar la resoluci¨®n de cualquier problema en un conjunto de soluciones en el que cada una de ellas funciona como si fuera un individuo: el mejor adaptado (la soluci¨®n m¨¢s ¨®ptima) gana. Se aplica cuando hay muchas soluciones potenciales a un problema.

Antes de preocuparse por los pupitres y las aulas, D¨ªez, Ferrero y su equipo estaban trabajando en la distribuci¨®n de sensores en coches inteligentes. El problema que ten¨ªan que resolver en ese caso era esencialmente el mismo, as¨ª que pensaron que podr¨ªa aplicarse el mismo algoritmo. ¡°Algunos de nuestros familiares cercanos son docentes y nos confirmaban lo que ve¨ªamos en las noticias: necesitaban una soluci¨®n para la distribuci¨®n de los alumnos en las aulas¡±, cuenta D¨ªez. ¡°Volvimos a nuestro colegio de toda la vida para proponerles soluciones¡±.

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