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Datos Generales
Nombre del Desarrollo de un prototipo de Videojuego 3D de razonamiento abstracto con una
técnica de Inteligencia Artificial.
Proyecto
Semillero
SEMILLERO DE INVESTIGACIÓN EN INTELIGENCIA
COMPUTACIONAL
Área del
Proyecto
Ingenierías
Subárea del
Ingeniería de Sistemas
Proyecto
Tipo de
Proyecto
Proyecto de Investigación
Subtipo de
Proyecto
Investigación en Curso
Grado
OCTAVO
Programa
Académico
Ingeniería Informática
Email
[email protected]
Teléfono
3016373352
Nodo
Antioquia
Integrantes :
[1020449618-JOSE AUGUSTO MONCADA ARIAS]
Instituciones a las que pertenece :
[890980136-POLITECNICO COLOMBIANO JAIME ISAZA CADAVID]
Datos Específicos del Proyecto
Introducción
Los videojuegos se consideran como plataformas integradas por contenidos y animaciones, con
el fin de crear interacciones con varias personas de una manera digital (?EcuRed Conocimiento
con todos y para todos?, s.f); que en su mayoría incluyen factores determinados desde la
Inteligencia Artificial (IA), la cual se considera como una rama de las ciencias computacionales
que se encarga de la construcción de sistemas racionales con la capacidad de autoaprendizaje en
la toma de decisiones para la solución de problemas que son enfrentados en su mayoría por
seres humanos (Ponce, 2010). Por otra parte, el razonamiento abstracto es un proceso que
permite a la persona deducir de una determinada situación, distintos aspectos y elementos que
conllevan el abordaje de una conclusión lógica, a partir del análisis de cada componente
(Fernández, 2011).
Planteamiento del Problema
Las competencias a nivel mental, son un tema central dentro de los desarrolladores de
videojuegos. El fomento de retos en razonamiento abstracto a través de los videojuegos tienen
una respuesta del pensamiento cognitivo y habilidades mentales en el jugador (Karam, 2011);
sin embargo, la inclusión de nuevos videojuegos en la sociedad identifica que la historia y los
personajes que se incluyen en el juego, no desarrollan competencias suficientes que ayuden a la
solución de distintos problemas y situaciones que se le presenten en el ámbito académico y
profesional, afectando su rendimiento mental (Eguia, 2012). Con base en lo anterior, surge la
siguiente pregunta de investigación: ¿Cómo desarrollar un prototipo de videojuego 3D que
incentive al fomento de habilidades mentales, mediante una técnica de Inteligencia Artificial y
retos basados en razonamiento abstracto? JUSTIFICACIÓN: Este proyecto pretende promover
habilidades desde el pensamiento cognitivo, para la solución de distintos problemas que ayuden
el rendimiento académico y profesional, a través de la interacción y desarrollo de ejercicios
propuestos, implementados en contenidos y animaciones 3D; lo anterior, considerando las
distintas competencias a nivel mental que se desarrollan al interactuar con un videojuego que
implementa retos y experiencias de razonamiento abstracto, donde se fomente la capacidad de
abordar conclusiones lógicas, partiendo del análisis de distintos elementos que conforman una
situación (Fernández, 2011), teniendo en cuenta los beneficios que traen consigo la
implementación de plataformas 3D, planteados desde la focalización que siente el jugador con
las perspectivas dadas en el juego, como la visión e interacción que siente con el espacio y
perspectivas que causan expectación en el jugador con relación a los contenidos animados a su
alrededor (Nitsche, 2005). De ésta manera, lo que se busca con el diseño de éste videojuego es
que las personas adquieran una motivación, a medida que van interactuando y realizando cada
reto que escoja, hacia el desarrollo de habilidades mentales, combinando todo tipo de
animaciones y contenidos en 3D y manipulando distintas herramientas que le permitan un
control en el juego.
Objetivo General
Desarrollar un prototipo de videojuego 3D a través de retos de razonamiento abstracto con una
técnica de Inteligencia Artificial para el fomento de habilidades mentales
Objetivo Específicos
1. Caracterizar videojuegos 3D y diferentes técnicas de Inteligencia Artificial, que soporten el
desarrollo de habilidades mentales mediante retos, para la base del videojuego. 2. Diseñar los
retos basados en la caracterización realizada, para la implementación de distintos ejercicios de
razonamiento abstracto. 3. Implementar el prototipo de videojuego diseñado, integrando la
técnica de Inteligencia Artificial seleccionada. 4. Validar el prototipo desarrollado, haciendo uso
de diferentes pruebas para la verificación de las habilidades mentales examinadas.
Referente Teórico
Los videojuegos son considerados como herramientas que ayudan a incentivar el aprendizaje
desde un enfoque constructivista, fomentando la colaboración y dinamismo entre los estudiantes
de las aulas de clases, donde se desarrolla principalmente aspectos psicosociales e intelectuales
(Eguia, 2012); así mismo la incorporación de tecnologías 3D integran elementos y contenidos
en tres dimensiones, con un factor extra de profundidad, que resultan creativos para el jugador,
debido al enfoque realista al que va dirigido en la mayoría de videojuegos que se producen,
consolidándolo en un mercado amplio de aplicación y desarrollo (Baldeón, 2011). El
razonamiento abstracto es un tema fundamental en la cual se va a basar la experiencia y modo
de juego, ya que brinda aptitudes mentales primarias que engloban la inteligencia general para
la solución de problemas lógicos a través de la deducción de ciertas consecuencias en una
situación planteada (Fernández, 2011). ? Antecedentes: Se han encontrado varios trabajos
alrededor del desarrollo de la habilidad mental a través de videojuegos tales como: Mitchell y
Savill-Smith (2004), implementan simuladores como herramientas que ayudan a desarrollar el
pensamiento cognitivo; sin embargo, se debe tener en cuenta que, para la construcción de un
videojuego, las preferencias de cada persona son muy variadas en cuanto a la historia, objetivos,
y demás factores que constituyen una buena experiencia del juego. Zumbado (2012), plantea el
desarrollo del cálculo mental y la capacidad lógico-deductiva de los estudiantes en las aulas de
clase, sin embargo dichos juegos pueden resultarle monótonos y aburridos para el estudiante, ya
que no interactúa a través de una plataforma virtual. Tsung-Yen y Wei-Fan (2007), resaltan la
importancia del crecimiento del aprendizaje y el proceso cognoscitivo que se desarrolla con las
herramientas digitales y de multimedia CAI (Instrucciones de Computadoras-Asistidas), usando
las nuevas tecnologías que están emergiendo para impulsar a los niños a mejorar sus
capacidades en distintas áreas académicas, pero no se está teniendo en cuenta las herramientas y
contenidos necesarios para llamar la atención de los estudiantes.
Metodología
6.1 Tipo de Investigación: Ésta investigación es de tipo proyectivo, porque se plantea el diseño
de un videojuego 3D como herramienta para impulsar el desarrollo mental, mediante la solución
de distintos retos y planteamientos de razonamiento abstracto integrando una técnica de IA, la
cual se logrará después de realizar un análisis detallado para caracterizar distintas plataformas
de videojuegos que integran competencias mentales como uno de sus principales objetivos, con
el fin de estudiar sus ventajas y desventajas que se pueden tener en cuenta para la
implementación de todos los componentes en el juego. 6.2 Método: El método es de
experimentación, porque se implementarán los distintos elementos que conformarán el diseño
del videojuego, estudiando el impacto que éste tenga a nivel mental, con el fin de seleccionar las
herramientas y la técnica de IA apropiada para éste y así fomentar habilidades en el
pensamiento matemático y lógico-deductivo, validando los resultados obtenidos en cada reto
basados en el estudio de profesionales de otras áreas, para determinar la viabilidad del
videojuego. 6.3 Fuentes y Técnicas de Recopilación: Se obtendrá información primaria
mediante la observación con levantamiento de datos y consulta de expertos. También se
utilizará información secundaria a partir de consultas bibliográficas, revistas científicas,
proyectos y consultas en la web. 6.4 Etapas y Actividades: 6.4.1 Caracterización de videojuegos
3D y técnicas de Inteligencia Artificial, que soportan el desarrollo de habilidades mentales
mediante retos, para la base del videojuego: a) Revisión de la literatura de videojuegos 3D en
retos y desafíos, así como de las técnicas de IA que apoyen el desarrollo de habilidades
mentales. b) Análisis de los distintos entornos virtuales seleccionados para el diseño del
videojuego que resulte adecuado en el pensamiento mental y cognitivo. c) Categorización de los
diferentes retos que se incluirán en el videojuego que sustenten el desarrollo de habilidades
mentales. d) Determinación de las habilidades mentales que el videojuego desarrollará, a partir
del estudio en áreas de: proceso cognoscitivo, capacidad lógico-deductiva y agilidad en el
cálculo. 6.4.2 Diseño de los retos basados en la caracterización realizada para la
implementación de ejercicios en razonamiento abstracto: a) Elección de los distintos ejercicios y
planteamientos de razonamiento abstracto de acuerdo a las herramientas caracterizadas
anteriormente. b) Construcción de los modelos y elementos 3D del videojuego. c) Diseño de los
componentes y controles necesarios para el desarrollo del videojuego. 6.4.3 Implementación del
prototipo de videojuego diseñado, integrando la técnica de Inteligencia Artificial seleccionada:
a) Integración de cada componente diseñado con la técnica de IA en el videojuego con sus
respectivas especificaciones. b) Implementación del videojuego con base en cada modelo y
elemento construido mediante herramientas y plataformas de desarrollo 3D. c) Creación del
prototipo de videojuego. 6.4.4 Validación de los resultados que ofrece el prototipo de
videojuego desarrollado, haciendo uso de diferentes pruebas: a) Elección del grupo que va a
jugar en la plataforma y del grupo competidor sin tener contacto con el juego. b) Elaboración de
un cronograma de tareas para realizar un test de habilidad mental que se llevará a cabo en los
dos grupos seleccionados. c) Implementación de una prueba para los dos grupos con el fin de
determinar las ventajas en el desarrollo mental a través de la interacción con el videojuego. d)
Realización de una encuesta para estudiar la opinión de las personas acerca de la plataforma de
juego. e) Desarrollo de informes con los resultados pertinentes de la prueba realizada a los dos
grupos.
Resultados
Para el desarrollo del primer objetivo específico se hizo el siguiente análisis del estado del arte:
? Revisión de la literatura enmarcada en diferentes aspectos como: el impacto de los
videojuegos a nivel mental y videojuegos en 2D situados en ambientes web. ? Categorización
en áreas de habilidades mentales que se desarrollarán a través del videojuego como son las
capacidades cognoscitivas, lógico-deductivas y cálculos mentales. ? Análisis de incorporación
del videojuego en un ambiente web diseñado a partir de animaciones 3D con base en retos
mentales que permitan el registro de sus respectivos puntajes en un perfil determinado para cada
jugador.
Conclusiones
Con base en la revisión del estado del arte realizado hasta el momento, se determinaron los
siguientes aspectos que son fundamentales para la base del videojuego a desarrollar en el
segundo objetivo de este proyecto: ? El desarrollo y construcción del videojuego, debe
realizarse a través de animaciones 3D, porque resulta novedoso y llamativo para el usuario
debido al enfoque realista que presenta ésta plataforma virtual. ? El videojuego incluirá una
categorización en diferentes áreas con respecto a los ejercicios propuestos, para estimular el
desarrollo de habilidades a nivel mental en el jugador. ? Incorporar un control de puntajes y
resultados a través de perfiles le permitirá a cada jugador medir su progreso en cada reto
recibiendo sugerencias para mejorar en los ejercicios que desee realizar. ? Se debe implementar
el videojuego en un ambiente web ya que posibilita una mayor facilidad en el acceso y
flexibilidad en el manejo de controles, debido a que resultan siendo más dinámicos y sencillos.
Bibliografía
Baldeón Medrano, J., Elías Arcelles, J., & Evaristo Chiyong, I. (2011). Desarrollo e
investigación de videojuegos educativos y mundos virtuales 3D desde la formación universitaria
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