Sistema inteligente para la extracción de conceptos e integración de información aplicadas al aprendizaje en biomedicina

Resumen

En esta tesis se propone el desarrollo, la utilización y la evaluación de un modelo de sistema de acceso inteligente a información biomédica empleando actividades de aprendizaje con estudiantes de educación superior en el área de conocimiento de las ciencias biomédicas. El modelo de sistema en cuestión tendrá la capacidad de extraer términos y conceptos de un texto introducido en el sistema, a través de técnicas de PLN (Procesamiento de Lenguaje Natural), y mostrar información integrada desde diferentes fuentes para estas entidades extraídas. El texto introducido en el sistema podrá estar escrito en inglés o en español, devolviéndose como resultado el conjunto de términos y conceptos biomédicos detectados, en ambos idiomas, y un conjunto de fuentes de información que pueden estar tanto en un idioma como en otro independientemente del idioma en el que la entidad fue reconocida a partir del texto original. Este tipo de sistemas pueden formar parte de otros sistemas de extracción de información, resolviendo una determinada tarea en el proceso global, o bien ser directamente utilizados por usuarios humanos para resolver alguna tarea. Dado que la evaluación tradicional basada en mediciones de precisión, cobertura y medida-F, habitualmente efectuada sobre este tipo de sistemas para evaluar su eficacia como componente de otro sistema automático, no asegura la utilidad de los mismos para usuarios humanos - de hecho, una alta cobertura puede estar asociada con un exceso de información que podría llegar a dificultar las aplicaciones para este tipo de usuarios -, en esta tesis se empleará una metodología de evaluación basada en la realización de una actividad de aprendizaje con alumnos. Teniendo en cuenta las consideraciones del profesorado en medicina, la utilización del sistema en la actividad de aprendizaje permitirá evaluar: (i) los resultados objetivos obtenidos por los alumnos en un examen tipo test tradicional; (ii) la percepción de los alumnos sobre el soporte ofrecido por el sistema al realizar la actividad; (iii) la percepción de los alumnos en cuanto a la usabilidad del interfaz. En los entornos educativos existe una demanda creciente de actividades de aprendizaje activo que faciliten la participación a los alumnos durante el proceso de adquisición de conocimientos. Estas estrategias de aprendizaje están fundamentalmente orientadas a mejorar la comprensión y la memorización de los conocimientos por los estudiantes. Además, con las metodologías de aprendizaje activo es posible mejorar la percepción subjetiva de los alumnos en relación con el proceso de aprendizaje, con todas las implicaciones positivas que esto supone para las dinámicas de adquisición de conocimientos. Por ello, este tipo de actividades presentan características suficientemente interesantes como para considerarlas de utilidad en el aprendizaje a largo plazo, más allá de los resultados obtenidos en el corto plazo. Los sistemas informáticos y la red de Internet han demostrado, en multitud de estudios, ser un soporte de utilidad para llevar a cabo de forma efectiva diferentes tipos de actividades de aprendizaje, tales como son las denominadas computer-based learning (aprendizaje basado en sistemas informáticos), internet-based learning (aprendizaje basado en internet), case-based learning (aprendizaje basado en casos) o concept-based learning (aprendizaje basado en conceptos). Valorando las características de estas metodologías de aprendizaje, se propone el nuevo modelo de sistema informático avanzado para realizar una actividad de aprendizaje en la que confluyen diferentes características de las que se han mencionado. La metodología de aprendizaje diseñada seguirá los siguientes pasos: 1. Selección de un caso clínico acorde con el nivel de conocimientos de los alumnos. 2. Selección de las fuentes de conocimiento con las que se van a extraer los conceptos de interés y desde las que se va a mostrar la información a los alumnos. 3. Diseño de un cuestionario de preguntas de tipo test, íntimamente relacionadas con el caso clínico seleccionado. 4. La utilización del sistema inteligente, desde el que se integran las fuentes de conocimiento, o de la información disponible en Internet. El sistema se evaluará sobre usuarios en escenarios de aplicación utilizando esta metodología, siendo preciso el diseño de cuestionarios de percepción subjetiva que serán cumplimentados por los usuarios tras llevar a cabo la experiencia haciendo uso del sistema inteligente.