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Un Sistema Distribuido Serverless para la Creación de Clases-3D: Un Enfoque Inclusivo

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David Pacios IzquierdoUniversidad Complutense de Madrid

Enfoque

Sin duda, la inclusión y accesibilidad en la educación son desafíos imperativos en nuestra sociedad actual. En este contexto, surge nuestra innovadora propuesta: las Clases-3D. Diseñadas específicamente para estudiantes con diversidad visual y auditiva, las Clases-3D son videos de alta calidad que utilizan la tecnología de multiplexación para integrar diversos canales. Cada canal está meticulosamente adaptado a las necesidades específicas del usuario, con funciones como la ampliación de boca para facilitar la lectura de labios, audio mejorado para aquellos con dificultades auditivas, visualización exclusiva de la pizarra para evitar distracciones, o una combinación de la pizarra y los apuntes para ofrecer una experiencia de aprendizaje completa. Todos estos canales están además subtitulados para garantizar la comprensión. Este material se graba mediante Open Broadcaster Software (OBS) usando múltiples cámaras y luego se multiplexa con FFmpeg, un potente marco de procesamiento multimedia. Este proceso permite condensar todas las capas de información en un único video, creando un recurso educativo inclusivo y completo.

Para llevar a cabo este proyecto, hemos desarrollado un sistema serverless distribuido que permite la creación de estos videos. Este sistema se basa en las funciones lambda de Amazon Web Services (AWS), una herramienta que nos permite explotar la paralelización y así superar las limitaciones de la multiplexación manual. Para probar este sistema, procesamos un video de muestra con FFmpeg, que luego subimos mil veces a un bucket de AWS S3. Gracias a la arquitectura serverless, esta subida al S3 dispara automáticamente la ejecución paralela de la función lambda, pudiendo llegar hasta 1000 ejecuciones simultáneas.

La etapa de procesamiento de los datos se realiza a través de FFmpeg, tanto localmente como en AWS. Para monitorizar el rendimiento del sistema, utilizamos CloudWatch de AWS, que nos permite evaluar el costo y el tiempo de ejecución de la función lambda para estas 1000 ejecuciones paralelas. Mediante la fórmula: (Memoria en GB * Tiempo en ms * Precio por GB-segundo) / 1000ms, estimamos el costo de la ejecución de AWS Lambda por milisegundo. Con una memoria asignada de 0.25GB y un tiempo de ejecución de 20 segundos (20000ms), calculamos que para 1000 ejecuciones el costo total sería de aproximadamente 0.08 € al mes. Este costo es extremadamente competitivo, especialmente considerando la eficiencia y escalabilidad del sistema.

Nuestros resultados preliminares son prometedores. Sugieren que nuestro enfoque puede mejorar de manera significativa la accesibilidad de los materiales educativos para estudiantes con discapacidades visuales y auditivas. Las Clases-3D ofrecen una experiencia de aprendizaje flexible y accesible, aportando valiosas oportunidades de aprendizaje para aquellos que más las necesitan. A medida que avanzamos hacia una sociedad más inclusiva, es esencial que nuestras herramientas educativas reflejen esta diversidad y promuevan la equidad. Las Clases-3D representan un paso crucial en esta dirección, proporcionando una solución innovadora y accesible para estudiantes con diversidad visual y auditiva, demostrando cómo la tecnología puede ser una poderosa aliada en la promoción de la inclusión y la diversidad en la educación.

Preguntas y comentarios al autor/es

Hay 04 comentarios en esta ponencia

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      Nieves Gutiérrez Ángel

      Comentó el 13/07/2023 a las 17:31:07

      Enhorabuena por vuestro trabajo!
      Os habéis planteado replicar el trabajo aumentando la muestra?

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        David Pacios Izquierdo

        Comentó el 13/07/2023 a las 21:29:30

        Muchas gracias por su pregunta. Si, la verdad es que siempre intentamos aumentar los números. Uno de los últimos seminarios los dimos para 153 personas.

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      Luis Lara Granado

      Comentó el 12/07/2023 a las 16:24:40

      Hola, muy buenas. Enhorabuena por tu trabajo. Me surge una duda ya que actualmente muchas clases se imparten de manera presencial y los estudiantes tienen acceso a ordenadores o se proyecta contenido en pantalla, ¿cómo se podría adaptar este sistema de Clases-3D a las aulas presenciales?

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        David Pacios Izquierdo

        Comentó el 12/07/2023 a las 18:24:36

        Muchísimas gracias por su respuesta. Yo le comento que normalmente todos los talleres, seminarios, los suelo emitir y quedan grabados. Y esta tecnología la he desarrollado actualmente y la he adaptado para los MOOCs que puede hacer la Universidad Complutense de Madrid, que aquí si que tenemos contenido bajo demanda. Pero ahora lo que hago en mis clases, si lo que estoy haciendo es un poquito más complicado de lo normal o cuando alguien tiene algún tipo de duda o veo que puede ser de utilidad, lo que hago después de clase es grabar el mismo contenido, bastante más detallado, adaptado a cualquier tipo de persona y los subo al campus virtual. Si bien cuando estamos realizando esto, esta clase en 3D está diseñada para ser grabada y también tengo una adaptación de la clase 3D para hacer subtitulación automática y enfoque de pizarra con cámaras, haciendo uso del OBS ninja para la emisión en dispositivos, de esta forma, si tengo 150 personas, la que está al final del todo puede ver la pantalla como si estuviera en primera fila gracias al compartir pantalla del OBS ninja y a las modificaciones del OBS normal para que se pueda compartir la pantalla con el subtitulado y la ampliación adecuada. Pero no sería una clase 3D al uso porque para que lo sea tiene que ser grabado.


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