Un equipo de informáticos está cambiando el estado de la gestión de la producción con las últimas investigaciones
Por Madeline Marriott ’24
colaboración Christian LópezProfesor Asistente de Ciencias de la Computación, afiliado a la Ingeniería Mecánica, Aidan Matthew ’26 y Wilson Hong ’26 Estamos creando modelos de aprendizaje basados en juegos para apoyar el proceso de capacitación de ingeniería de producción.
La investigación está financiada por un Concedido por la National Science Foundation (NSF) Trabajando con miembros del equipo en Penn State y la Universidad Carnegie Mellon. Grant, la primera para López, financia una colaboración de estudiantes de tres años. Desde que participó en el proyecto a fines de 2023 y principios de 2024, respectivamente, Mathieu y Hong han estado trabajando en la creación de versiones simuladas de la fábrica de botellas de agua que pueden usarse como modelo para enseñar a estudiantes de ingeniería de pregrado y posgrado sobre los fundamentos de la producción.
Además de proporcionar una experiencia de aprendizaje más inmersiva, la tecnología ayuda a eliminar las barreras para usar, ya que no requiere acceso a equipos especializados.
Después de construir el entorno durante más de un año, el equipo está trabajando actualmente en la introducción de contenido educativo en simulaciones, incluidas explicaciones visuales de la teoría matemática, cómo buscar signos de problemas de la máquina y consejos de adaptación para solucionar estos problemas.
“Creo que el desafío de optimizar el juego es emocionante”, dice Matthew. “Estamos tratando de crear una simulación que requiere muchos recursos computacionales. Las botellas caen al suelo y los problemas en las fábricas que son interesantes para el proyecto.
Hong disfruta de diseños basados en misiones para misiones que ocurren al final de todos los niveles. Según López, el sujeto de investigación incluye una amplia gama de técnicas persuasivas además de su función como tácticas motivadoras, por lo que la gamificación del proceso de aprendizaje también está “entrelazada con los aspectos educativos”.
“Primero, aprendes sobre el concepto y luego evalúas si realmente lo entiendes”, dice López. “Evaluaremos el trabajo no solo para ayudarlo a practicar sus habilidades, sino también para asegurarnos de que siga”.
Este proyecto es una lección de la colaboración y la organización de Matthew y Hong, quienes se unieron al equipo a través de muchas etapas de desarrollo.
“Hemos visto que el comienzo de proyectos y opciones es extremadamente importante”, dice Hong. “Investigar las ventajas y desventajas del software y participar en estas decisiones fue una experiencia nueva y organizada para mí”.
“En nuestra clase, tenemos experiencia trabajando con socios en proyectos, pero generalmente solo unas pocas semanas”, agrega Matthew. “Si tenemos la oportunidad de abordar un proyecto tan a largo plazo, a medida que agregamos más funciones, tendremos más experiencia en desarrollo y mejoras, y aprenderemos más sobre cómo se unirán las cosas en proyectos futuros”.
El grupo espera que el modelo esté disponible para su uso en las aulas de los colaboradores de Pensilvania. El equipo rastreó su trabajo Videos de YouTube Esto muestra el progreso del modelo, desde las primeras iteraciones que muestran la introducción de carretillas elevadoras hasta actualizaciones más recientes con avatares humanos móviles, hasta la adición de niveles y sistemas tutoriales.
Matthew y Hon presentaron recientemente el trabajo junto con otros investigadores estudiantiles de Lafayette en los Estudios de Pregrado Nacionales (NCUR) celebrado en Pittsburgh.
Este material se basa en el trabajo apoyado por la National Science Foundation. Premio 2302815.
