La Universidad de Edimburgo está ampliando el alcance de su conocimiento de la ciencia de datos a los alumnos de la escuela en su área de influencia del sureste de Escocia.
Está liderando el camino en una iniciativa respaldada por los gobiernos de Escocia y el Reino Unido que también se relaciona con el cambio climático. En el centro se encuentra el uso de sensores de Internet de las cosas (IoT) para recopilar datos ambientales para su análisis por parte de estudiantes de primaria y secundaria para capacitar a los científicos de datos del mañana.
El proyecto de 9,5 millones de libras, Educación de datos en las escuelas, forma parte de una iniciativa de 661 millones de libras llamada Data-Driven Innovation Skills Gateway. Esto es parte de un paquete de financiación del “acuerdo de la región de la ciudad”, anunciado por los gobiernos de Escocia y el Reino Unido en agosto de 2018, que puso en marcha una inversión de 1.350 millones de libras esterlinas en Edimburgo y el sureste de Escocia durante 15 años, cubriendo transporte, vivienda, cultura. , habilidades, empleabilidad e innovación.
Las seis autoridades locales de Edimburgo, Midlothian, East Lothian, West Lothian, Fife y Scottish Borders están trabajando con la Universidad de Edimburgo y la Universidad Heriot-Watt para ejecutar el programa general.
Simon Chapple, jefe de tecnología de datos de la Universidad de Edimburgo, dijo en una entrevista con Computer Weekly: “La Universidad es un agente principal líder en el acuerdo de la región de la ciudad, y donde encajamos un poco de manera única es con el programa que dirijo. para la innovación en investigación IoT [activity at the University]”.
Chapple lidera un pequeño equipo que brinda el servicio IoT de la Universidad. Esto brinda consultoría y desarrollo en investigación, aprendizaje, emprendimiento y operaciones a la Universidad y la región.
Han construido una red de área amplia de bajo consumo dedicada para el centro de Edimburgo, conectada con una plataforma de análisis y visualización de datos en tiempo real, basada en el conjunto de tecnología Elastic Stack que incluye Elasticsearch, Kibana, Beats y Logstash.
También están desarrollando una red IoT LoRaWAN (WAN de área de largo alcance) para cubrir la región de 7.700 kilómetros cuadrados del sureste de Escocia, desde Fife en el norte hasta las fronteras escocesas en el sur. Dentro de eso, implementan sensores para hacer monitoreo ambiental y de biodiversidad.
Son estos sensores los que los alumnos de la amplia área de influencia de la Universidad tienen en sus manos.
Chapple relata cómo los alumnos de 550 escuelas están desplegando sensores en sus entornos locales. Como ejemplo, cita una presentación realizada por un grupo de alumnas de 6º de Primaria de la escuela primaria de Roslin, que también aparecen en un Paquete STV sobre el lanzamiento del programa IoT.
“Explicaron lo que estaban haciendo en términos de monitoreo de la calidad del aire interior, entendiendo cómo se acumulaba el nivel de CO2 en la clase”, dijo. “A partir de eso, se relacionarían con cosas como cuánto pueden concentrarse y cómo es mejor tener aire fresco en lugar de no tenerlo. Pueden ver la respuesta en los sensores cuando abren las ventanas y puertas, por ejemplo.
“Cuando bajamos a verlos, trajimos una gran caja de sensores y ellos se metieron directamente, genuinamente interesados en recoger y manejar la tecnología y tratar de entenderla. ‘¿Qué hace este sensor? ¿Qué me dirá eso? Les gusta mirar los gráficos para poder entender lo que está pasando”, dijo Chapple.
“De lo que tratamos es de crear alfabetización de datos a una edad temprana porque queremos inspirar a estas personas a adoptar y comprender los datos, y luego lo llevarán adelante y pensarán en los diferentes tipos de carreras y educación superior que quieren. participar en.”
Primera experiencia de codificación.
Chapple se basa en su propia experiencia al dirigir el programa. “Cuando era niño, no sabía nada de informática. Crecí en un pequeño pueblo de Cornualles y mi familia no tenía ningún tipo de acceso a ese tipo de cosas. Pero tenía un amigo en la escuela que tenía una ZX80, y cuando vi la codificación que hizo, moviendo algunas formas en blanco y negro en la pantalla, fue como magia. Y así fue como me metí en la informática”.
La Universidad es bien conocida por su herencia en inteligencia artificial e informática. “El lado del impacto comunitario de lo que estamos haciendo es un poco único en el contexto de la Universidad de Edimburgo, que históricamente es una universidad enfocada en la investigación”, dijo. “Aquí tenemos esta oportunidad de tomar nuestra capacidad educativa e introducirla a una edad temprana a los que serán nuestros futuros estudiantes que ingresen a la propia universidad”.
Chapple señaló el respaldo de ese objetivo por parte de Grace Vickers, directora ejecutiva de Midlothian Council, quien dijo que “el proyecto no solo mejora el aprendizaje en torno a lo digital y los datos, sino que, en los próximos años, contribuirá a través del portal de habilidades a un mayor número de profesionales de datos en la fuerza laboral. Un objetivo clave del acuerdo entre Edimburgo y la región de la ciudad del sureste de Escocia es hacer de esta área la capital de datos de Europa”.
Pila elástica en Auld Reekie
La red de bajo consumo y largo alcance que aprovecha el proyecto puede enviar datos de sensores a decenas de kilómetros, y lo hace de vuelta al servicio de Edimburgo, donde se deposita en una instancia de Elastic Stack.
Luego, los datos se pueden analizar utilizando la tecnología de visualización de datos de Elastic, Kibana. “Estamos creando tableros en tiempo real, de manera muy rápida y sencilla”, dijo Chapple. “Cada una de las escuelas tiene acceso a sus tableros, donde pueden ver los datos que ingresan. A los alumnos de la escuela les encanta porque realmente comienzan a manejar los datos.
“Los datos pueden ser bastante abstractos, bastante difíciles de presentar a las personas”, dijo. “Pero debido a que los sensores están en sus propios entornos locales, comienzan a desarrollar un interés en lo que realmente está sucediendo, en términos de variables climáticas, temperatura, humedad, contaminación del aire y del agua, así como la actividad humana y natural que los traerá. al monitoreo de la biodiversidad y, por lo tanto, al cambio climático”.
Actividad de murciélagos
El equipo de Edinburgh IoT tiene un interés particular en el sonido con respecto al monitoreo de la biodiversidad, con la detección de actividad de murciélagos en primer plano.
“Tenemos personas que han desarrollado modelos de aprendizaje automático que pueden identificar especies de murciélagos a partir de las señales generadas”, dijo Chapple. “Pero si puede imaginarse poder hacer eso a escala y con alta resolución, obtiene una imagen muy precisa de la biodiversidad de murciélagos en toda la región debido a la vitalidad de la información que estamos procesando”.
Como un aspecto relacionado con la enseñanza del análisis de datos en la escuela, citó el entorno virtual que construyeron durante el período de la pandemia, conocido como DataTown. Esto se está utilizando para enseñar a los estudiantes sobre eventos climáticos extremos, por ejemplo, ejecutando 24 horas de datos de tormentas eléctricas en 24 minutos, pero sin decirles primero a los estudiantes que son datos de tormentas eléctricas.
“Espero que los estudiantes puedan experimentar y utilizar las funciones de Kibana para hacer sus propias visualizaciones de datos, de modo que puedan comenzar a aprovechar los aspectos creativos y artísticos”, dijo Chapple. “Tengo muchas ganas de que creen pantallas de datos provenientes de los sensores.
“Se trata de un razonamiento basado en la evidencia. Nuestras próximas generaciones deben poder comprender lo que está sucediendo en el mundo y usar esa información para poder tomar decisiones para hacer políticas y efectuar cambios”.
