1 Mag. Gineth Magaly Cerón Ríos Director: Dr. Diego Mauricio LópezSistema Adaptativo como Apoyo a Programas de Promoción de Actividad física y Alimentación saludable Mag. Gineth Magaly Cerón Ríos Director: Dr. Diego Mauricio López

2 Agenda Contexto Planteamiento del Problema Pregunta de investigaciónObjetivos Metodología Plan de Trabajo Avances

3 Contexto

4 Enfermedades Crónicas (Lim. S,2012)Incremento morbimortalidad Enfermedades cardiovasculares constituyen la mayoría de las defunciones, 17,3 millones cada año. Cáncer (7,6 millones) Enfermedades respiratorias (4,2 millones) Diabetes (1,3 millones). Obesidad, aproximadamente 35% de la población obesa. A nivel mundial y nacional se ha visto un incremento en las tasas de morbi-mortalidad por enfermedades crónicas no transmisibles, ECNT, entre las cuales se encuentran la obesidad, enfermedades cardiovasculares, hipertensión arterial, diabetes tipo II y enfermedades respiratorias, entre otras. En [3] mencionan que una de las enfermedades crónicas más prevalentes en el mundo son las enfermedades cardiovasculares que provocan aproximadamente 17,3 millones de muertes cada año, seguido está el Cáncer con un número de 7,6 millones de defunciones, le siguen las enfermedades respiratorias con 4,2 millones y la diabetes con 1,3 millones de muertes al año.

5 Factores de Riesgo Contribuyen a incrementar la incidencia cada vez mayor de las ECNT(D. Campbell,2013) Inactividad física Dieta poco saludable Tabaquismo Alcoholismo Consumo de drogas Abuso de medicamentos Una de las estrategias más efectivas para disminuir estos factores de riesgo y prevenir ECNT, es la promoción hábitos y estilos de vida saludables

6 Hábitos y Estilos de Vida Saludables (OMS,2012)Concepto que la Organización Mundial de la Salud –OMS- define como "la percepción que un individuo tiene de su lugar en la existencia, en el contexto de la cultura y del sistema de valores en los que vive y en relación con sus objetivos, sus expectativas, sus normas, sus inquietudes". Los estilos de vida están determinados por procesos sociales, tradiciones, hábitos, conductas y comportamientos de los individuos y grupos de población que conllevan a la satisfacción de las necesidades humanas para alcanzar la calidad de vida. OMS, estilos de vida saludables, Hábitos y Estilos de Vida Saludables (OMS,2012)

7 Hábitos y Estilos de Vida saludablesPERCEPCIÓN Tener sentido de vida, objetivos de vida y plan de acción. Mantener la autoestima, el sentido de pertenencia y la identidad. Mantener la autodecisión, la autogestión y el deseo de aprender. CONTEXTO Brindar afecto y mantener la integración social y familiar. (programas pedagógicos) Promover la convivencia, solidaridad, tolerancia y negociación. Tener acceso a seguridad social en salud. PERSONAL-INDIVIDUAL El auto-cuidado. (Auto-exámen) Controlar factores de riesgo como obesidad, vida sedentaria, tabaquismo, alcoholismo, abuso de medicamentos, estrés y algunas patologías como hipertensión y diabetes. (DASH) Realizar actividades en tiempo libre y disfrutar del ocio. (Actividad Física)

8 Contexto Hábitos: Se forman a través de repetir conductas en forma regular, transformándose con el tiempo en actos automáticos. "la percepción que un individuo tiene de su lugar en la existencia, en el contexto de la cultura y del sistema de valores en los que vive y en relación con sus objetivos, sus expectativas, sus normas, sus inquietudes".

9 Líneas de intervenciónDIETA: Alimentación Equilibrada Actividad Física Educación en Salud Evitar sustancias nocivas Auto cuidado Enfermedades cardiovasculares y simetic Disminuyen Factores de Riesgo

10 Estrategia mundial sobre régimen alimentario, actividad física y saludLa Estrategia Mundial tiene cuatro objetivos principales: Reducir los factores de riesgo de enfermedades crónicas asociados a las dietas malsanas y a la inactividad física a través de medidas de salud pública. Incrementar la concienciación y los conocimientos acerca de la influencia de la dieta y de la actividad física en la salud, así como de los efectos positivos de las intervenciones preventivas. Establecer, fortalecer y aplicar políticas y planes de acción mundiales, regionales y nacionales para mejorar las dietas y aumentar la actividad física que sean sostenibles e integrales, y cuenten con la participación activa de todos los sectores. Seguir de cerca los datos científicos y fomentar la investigación sobre la dieta y la actividad física. estrategia eficaz que reduce sustancialmente la mortalidad y la carga de morbilidad mundiales, la OMS adoptó en mayo de 2004 la "Estrategia mundial sobre régimen alimentario, actividad física y salud".

11 Derecho a la salud OMS La Organización Mundial de la Salud (OMS) establece que el goce del grado máximo de salud posible, es uno de sus derechos fundamentales de todo ser humano. Define: Es la responsabilidad que tienen los estados de crear las condiciones para que todos sus ciudadanos vivan lo más saludablemente posible. Paradigma: antes se entendía este derecho como estar sano o no padecer alguna enfermedad; ahora se sabe que va más allá, donde vivir saludablemente significa garantizar el bienestar físico, mental y social.

12 Concepto de Sistemas adaptativos (Vrieze P, 2006)Sistema se adapte al usuario y no el usuario al sistema. Adaptativo: tiene la capacidad de cambiar y aprender de la experiencia. Adaptarse al comportamiento del usuario (Modelo de Usuario) sin que éste lo pida de una manera explícita (responder a diferentes perfiles). Capaz de diseñar información para usuarios (individual) tomando en cuenta un modelo detallado de sus objetivos, intereses y preferencias. Disciplina, concepto de sistemas adaptativos: Son programas de computación (software) capaces de diseñar información para usuarios (de forma individual) tomando en cuenta un modelo detallado de sus objetivos, intereses y preferencias. Un sistema adaptativo es aquel que ajusta su funcionamiento al usuario tomando a éste como unidad esencial en su desempeño. El principio de un sistema adaptativo es adquirir información del usuario para ser usada en la inferencia de características abstractas, basada en esas características el sistema define el comportamiento del sistema. La característica principal de los sistemas adaptativos es un modelo explícito del usuario el cual representa el conocimiento, metas, intereses y otras características que permiten al sistema distinguir entre diferentes usuarios. • En función de una serie de variables que responden a diferentes perfiles de usuario adaptan dinámica o estáticamente los contenidos, los elementos multimedia, el mapeado del sitio Web e incluso el aspecto de la propia interfase. 1) EL SISTEMA DE EJECUCIÓN: Esta primera parte es como un sistema experto; o sea lo que puede hacer el sistema sin adaptarse ni aprender. 2) ASIGNACIÓN DE CRÉDITO: La segunda parte decide cuales de las partes (o reglas) del sistema funcionan y cuales no. 3) DESCUBRIMIENTO DE REGLAS: Es la parte que debe inventar o proponer al sistema nuevas reglas. Esta es la tarea más difícil de las tres. Todo esto que puede estar pareciendo un poco de ciencia ficción está teniendo una fuerte eclosión en aplicaciones populares para el usuario final. Fijémonos, por ejemplo, en el problema del spam, actualmente evolution, mozilla, kmail y otros lectores de correo están introduciendo facilidades para separar el spam del ham, es decir, el correo electrónico "no" deseado, del "sí" deseado. Para ello normalmente se aplica un algoritmo de aprendizaje automático denominado Naive Bayes. Muchos sitios web también están incorporando estos métodos para incrementar ventas ó visitas. Es conocido el caso de Amazon que utiliza filtrado colaborativo para encontrar usuarios con perfiles de compra similares y recomendar productos personalizados. Un ejemplo un poco más hispano es la Guia Campsa que utiliza una neurona articial para ordenar el orden de rutas que prefieren los usuarios. Ahora que se tiene un poco más claro para que puede ser útil hoy el aprendizaje automático, se verá cómo crear un sistema que aprenda a decidir si es un buen día para jugar al tenis en función de una serie de atributos: fuerza del viento (wind), humedad (humidity), temperatura (temperature) y previsión del cielo (outlook). Para ello vamos a utilizar el algoritmo ID3 implementado en lisp por Tom Mitchell, uno de los padres del aprendizaje automático. Para ello es necesario instalar un intérprete de lisp (si usamos debian y queremos cmucl) apt-get install cmucl y ahora se descarga el programa lisp en cuestión wget -c Finalmente, se ejecuta la traza que viene en el propio fichero: En teoría de la probabilidad y minería de datos, un clasificador Bayesiano ingenuo es un clasificador probabilístico fundamentado en el teorema de Bayes y algunas hipótesis simplificadoras adicionales. Es a causa de estas simplificaciones, que se suelen resumir en la hipótesis de independencia entre las variables predictoras, que recibe el apelativo de ingenuo.

13 Planteamiento del Problema

14 Intervención TIC a usarEscenario Real Conocimiento o Busca Intervenciones TIC Búsqueda Recomendadores Recomendación Intervención TIC a usar Usuario Decide Resulta totalmente ineficaz querer ayudar a alguien diciéndole lo que debe de hacer, ya que la única ayuda eficaz que puede recibir y sobre todo aceptar, consiste en permitirle que encuentre por sí mismo la solución que le conviene mediante el emprendimiento de un diálogo constructivo.

15 Sistema PersonalizadoEscenario Ideal Sistema Personalizado Intervenciones TIC Datos Usuario Contexto Ingresa Datos Análisis y Recomendación Recomienda Usuario Decide Intervención TIC a usar Búsqueda utiliza Adapta Selección basada en modelo de usuario y contexto

16 Mapeo y Revisión SistemáticaCadena de búsqueda Selección de bases de datos: Pubmed, ACM, Redalyc, google scholar, Chrome, Ieee explorer. Preguntas resuelven necesidad. Criterios de Selección Cantidad de artículos encontrados VS escogidos por índice de prioridad. Mapeo Revisión sistemática de los de mayor prioridad.

17 Trabajos relacionadosSistemas Adaptativos (Builes, 2006) (Arias,2007) (Martins,2008) (Goldstone, 2011) (Jameson,2011) (Weibelzahl,2011) (Toker,2012) Modelo Usuario y del Contexto (Schilit, Bill N,1994) (Heikk,2002) (Eyharabide,2005) (Vrieze,2006) (Feisst,2008) (Gonzales,2008) (Coutand,2008) (Najar,2009) (Gomez,2009) (Hervás,2010) (Bauer,2011) Intervenciones TIC promoción de hábitos saludables (Ipsen,2010) (Devi,2014) (Genugten,2014) (Buntrock,2014) (Antypas,2014) (Carpenter,2014) (Gschwind,2014) Sistemas adaptativos para promoción de hábitos saludables (Buttussi, 2008) (Bricon-Souf,2007) (Meyer,2012) (Buttussi, 2011) Un sistema adaptativo es aquel que ajusta su funcionamiento al usuario tomando a éste como unidad esencial en su desempeño. El principio de un sistema adaptativo es adquirir información del usuario para ser usada en la inferencia de características abstractas, basada en esas características el sistema define el comportamiento del sistema. La característica principal de los sistemas adaptativos es un modelo explícito del usuario el cual representa el conocimiento, metas, intereses y otras características que permiten al sistema distinguir entre diferentes usuarios. MODELO DE USUARIOS El modelo de usuario permite muchos aspectos importantes del sistema, en respuesta a ciertas características del usuario. Dichas características representan en conocimiento y preferencias que el sistema asume que el usuario tiene. Dichas características son generales como los objetivos del usuario, además de características de acuerdo a un perfil genérico (información personal) y un perfil psicológico (estereotipos que permitan clasificar al usuario). La adaptabilidad del sistema puede entenderse como la capacidad del sistema para que, dinámicamente adapte su conducta a los requerimientos de la interacción usuario-sistema El modelo del estudiante en un sistema de educación virtual se puede entender como aquellas características del alumno que son relevantes en el proceso educativo, y la interrelación entre estas. MODELO DE CONTEXTO

18 Sistemas Adaptativos Aportes Brechas Sistemas AdaptativosDefinición de sistemas Adaptativos Diferentes arquitecturas de SA Casos de Estudio con SA, metodologías a usar y como evaluar SA. Brechas La mayoría son para el área e-Learning. Escasos trabajos son para e-salud. Mencionan y definen el modelos de usuario a usar, pero no dicen como construirlo Muy pocos mencionan el contexto. No describen a detalle el proceso de Adaptación. Sistemas Adaptativos (Builes, 2006) (Arias,2007) (Martins,2008) (Goldstone, 2011) (Jameson,2011) (Weibelzahl,2011) (Toker,2012)

19 Modelo de usuario y ContextoAportes Describen el modelo de usuario y contexto. Recomiendan algunos pasos para construir los modelos. Mencionan la forma de evaluarlos Mencionan como debe ser la adaptación, pero no como la hacen. Brechas El modelo de usuario conforme a los estándares de salud PHR (ISO 14292) Es necesario volver consciente del contexto al sistema y se requiere recolectar adecuadamente los datos. Pocos trabajos en e-salud, falta que los modelos sean validados con expertos de salud. Modelo Usuario y Modelo Contexto (Schilit, Bill N,1994) (Heikk,2002) (Eyharabide,2005) (Vrieze,2006) (Feisst,2008) (Gonzales,2008) (Coutand,2008) (Najar,2009) (Gomez,2009) (Hervás,2010) (Bauer,2011)

20 Intervenciones TIC Promoción Hábitos y estilos de vida saludablesIntervenciones TIC promoción de hábitos saludables (Ipsen,2010) (Devi,2014) (Genugten,2014) (Buntrock,2014) (Antypas,2014) (Carpenter,2014) (Gschwind,2014) Aportes Se tiene una gran variedad de intervenciones TIC que ayudan a la promoción de estilos saludables. Los diseños experimentales y evaluaciones ayudan a definir el éxito de las intervenciones. La mayoría de intervenciones son basadas en la evidencia. Brechas Falta una base del conocimiento de intervenciones TIC con metadatos que apoyen la adaptación del sistema como: tipo de línea de intervención, tipo de población, valoración recibida por el usuario, calificación después de ser evaluada. Etc.

21 Intervenciones TIC AdaptativasAportes Relación entre modelo de usuario y contexto en el área de e-salud. Tipo de evaluación del SA. Formas de recolectar datos en el contexto. Brechas Pocas intervenciones TIC son adaptativas. Sin embargo, la adaptación que aquí se menciona , es de recomendaciones, pero el sistema no se adapta al usuario y su dispositivo, Y tampoco aprende Estos trabajos mencionan adaptación de usuario y/o contexto, y la realizan para una línea de intervención especifica y por lo general recomiendan rutinas. Hacer un seguimiento y control del uso de la intervención y cambio de conducta es complejo y por lo general se realiza manual Sistemas personalizados o adaptativos para promoción de hábitos saludables (Buttussi, 2008) (Bricon-Souf,2007) (Meyer,2012) (Buttussi, 2011)

22 Brechas La mayoría de aplicaciones son webEntradas en tratar la enfermedad y no prevenir la enfermedad. La falta de promoción de hábitos y estilos de vida saludables genera (>60%) muertes.. Se siguen usando las intervenciones físicas para promoción de estilos de vida saludables (mayor costo, tiempo y recursos), difícilmente se le puede hacer seguimiento y control del cambio de conducta del usuario. Falta de Base del conocimiento de intervenciones TIC basadas en evidencias, que hayan sido exitosas. metadatos: tipo de personas a las que se les aplico, metodologías, diseños experimentales, satisfacción del usuario etc.

23 Brechas Poca adherencia a la intervención TIC, Proceso incompleto.Muy pocos sistemas adaptativos tuvieron en cuenta el diseño centrado en el usuario. Muy pocos trabajos mencionan al modelo del contexto. La mayoría de trabajos relacionados con la salud, analizan datos clínicos y solo el profesional de salud los entiende y los puede modificar, se hace necesario que los usuarios pueden tener acceso a sus datos y poder modificarlos y para ello el modelo de usuario debe ser adaptado a la normativa de registros de salud personales PHR, que son los registros que el usuario mismo controla.

24 Brechas En la mayoría de proyectos hablan de adaptación refiriendose a recomendaciones pero no con aprendizaje o conocimiento nuevo sino solo los datos basicos Un gran porcentaje de los artículos mencionan una evaluación exitosa, porque encuentran un cambio positivo en las personas, sin embargo realizan la evaluación con pocas personas y en corto tiempo y con la asesoría continua de expertos. NO se evalúa la herramienta TIC. No permiten que el usuario decida que intervención desea usar sino que el profesional se la da. Falta seguir un estándar de evaluación de calidad de producto software que se centre en el usuario. La mayoría de trabajos se enfocan en e-learning, deben ser adaptados al área de salud, generando concordancia con los estándares de salud existentes. Ejemplo estándares de PHR.

25 Pregunta de Investigación

26 Pregunta de Investigación¿Cómo apoyar la promoción de actividad física y alimentación saludable haciendo uso de sistemas que se adapten a las condiciones, contexto y preferencias individuales de cada persona?

27 Objetivos

28 Objetivo General Proponer un sistema adaptativo como apoyo a programas de promoción de actividad física y alimentación saludable

29 Objetivos específicosCaracterizar y formalizar las intervenciones existentes basadas en TIC para la promoción de actividad física y alimentación saludable. Definir un modelo de usuario y de contexto conforme a estándares de salud. Construir un sistema adaptativo que integre el modelo de usuario y de Contexto, para intervenciones TIC que promocionen actividad física y alimentación saludable Evaluar la experiencia de usuario del sistema adaptativo en un estudio de caso. Caracterizadas y formalizadas, repositorio y metadatos de estas intervenciones, en que personas se realizaron, edades, el tipo de estudio que se realizo, saber si esa intervención fue relevante, guias para diseñar estudios y definir los protocolos y hacer una revision sistematica, para clasificar y comparar los diferentes estudios. Comparar poblacion, tiempo, metodologias. Establecen sesgo metodologico, valoran que tan bien diseñado estuvo el estudio. y le dan valores.

30 Metodología y Plan de trabajo

31 Medología de investigación para ingenieríaBúsqueda (Revisión sistemática) Proponer solución (DCU) Construir y desarrollar (DCU-Delphy) Medir analizar y evaluar (Desmet) Concluir y socializar (publicar) Metodología se refiere al estudio o tratado de los métodos Método es la manera o proceder; modo ordenado; lógico o sistemático de indagar, instruir, presentar, etc. Busqueda de soluciones existentes Proponer mejores soluciones Construir y desarrollar la mejorsolución Mide, analiza y evalua Repita hasta que no hay más mejoras son posibles conlcuye.

32 Metodología Base conceptual: Revisión sistemática.Selección de dispositivos: método Delphi. Desarrollo del sistema: Diseño centrado en el usuario estándar ISO Evaluación: DESMET y/o estándar ISO 25010

33 Plan de trabajo Revisión sistemática de los temas principales: Sistemas adaptativos, modelos usuario y contexto y por último intervenciones TIC para promoción de hábitos saludables. Caracterizar y formalizar Intervenciones TIC. Construir modelo de usuario adaptándolo al estándar PHR. Seleccionar e implementar primer prototipo de sistema de recomendaciones con el modelo de usuario. (diseño centrado en el usuario)

34 Plan de trabajo Construir modelo de contexto.Seleccionar dispositivos para recolección de datos del contexto. Prototipo 2 pruebas de contexto y generación de recomendaciones con estos datos. Mejora de los prototipos y generar versión 3 (pre-final). Evaluar QoE prototipo 3 en un caso de estudio. Mejora y entrega final. Socializar.

35 Avances

36 Avances Actividad PorcentajeRevisión sistemática Modelo de usuario y contexto 100% Revisión sistemática Sistemas Adaptativos 80% Revisión sistemática de Intervenciones TIC para promoción de hábitos y estilos de vida saludables. Anteproyecto 90% Caracterización del modelo de usuario y contexto 70% Selección de dispositivos contexto y selección de tecnologías . 30%

37 Gracias Preguntas