INVESTIGACIONES
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Item ¿Es la computación cuántica el fin de la computación clásica?(LEAD University, 2021-01-14) Zapata Godoy, Jorge; Brenes Pacheco, Emilio; Rodríguez Bravo, CésarLa investigación se realiza con el objetivo de relacionar la computación clásica y la computación cuántica, así como determinar cuáles serán las implicaciones que podríamos ver en un futuro. Como consecuencia, surgen las preguntas: ¿Será la computación clásica eventualmente reemplazada por su contraparte cuántica? ¿Vendrá esta tecnología a revolucionar totalmente el viejo paradigma de las computadoras clásicas o tendrá una aplicación específica en ciertas industrias y se complementará con las computadoras actuales? En este artículo responderemos a ambas preguntas por medio de la ejecución de varios algoritmos de prueba cuyos resultados son la base de nuestro análisis. Cabe destacar que este artículo no se basa en simulaciones, sino en ejecuciones reales de algoritmos cuánticos en una computadora cuántica de 15-qubits.Item Aprendizaje por defensa reactiva: el nuevo modelo de entrenamiento contra malware(LEAD University, 2021-01-14) Rojas Villalobos, Bernal; Rodríguez Bravo, CésarEste artículo propone un nuevo método de defensa en ciberseguridad utilizando inteligencia artificial, que puede ser aplicado en diferentes entornos, desde equipos de escritorio (personales y empresariales), hasta equipos móviles (tabletas, laptops e incluso celulares). Los sistemas antimalware o antivirus tradicionales funcionan de manera determinística (es decir, basados en reglas), mientras que los cibercriminales aparecen con técnicas cada vez más creativas para burlar estos sistemas. En este artículo se propone el diseño de una arquitectura de inteligencia artificial capaz de detectar un código malicioso mediante aprendizaje automático, con la capacidad de identificar intentos creativos de burlar los sistemas de seguridad. Esta arquitectura se basa en el entrenamiento de dos inteligencias artificiales, una maliciosa o atacante (hacker) y otra defensiva. El entrenamiento de ambos modelos se realiza mediante aprendizaje por refuerzo con Q-Learning y redes neuronales convolucionales, respectivamente. La red neuronal atacante aprenderá mediante aprendizaje por refuerzo a ejecutar los métodos más utilizados por los hackers para burlar los sistemas antivirus o antimalware, mientras que el modelo defensor hará uso de Deep Learning para convertir los archivos binarios maliciosos en imágenes, y así poder entrenarse para identificar los patrones del malware y cualquier otra variante generada por el atacante.Item Incentivos para mejorar el interés en carreras STEM de los estudiantes de secundaria en la región Huetar Norte de Costa Rica(LEAD University, 2021-01-14) de Ford González, PeterLa Región Huetar Norte de Costa Rica enfrenta severos problemas socioeconómicos. De acuerdo con un dato reciente del INEC, el 27.4% de los hogares se encuentra bajo la línea de pobreza (INEC, 2018). Una posible ruta de escape es aumentar el número de profesionales con carreras STEM, los cuales podrían generar productos y servicios de mayor valor agregado que impulsen el desarrollo en esta región. Para ello, se deben entender cuáles son los factores más importantes que influyen en las decisiones de los colegiales a estudiar estas carreras. La organización, GAN Costa Rica, encuestó a 295 estudiantes de secundaria en una feria vocacional organizada por la Universidad Técnica Nacional (UTN) de San Carlos [1]. Esta encuesta sirvió de base para encontrar cuáles son estos factores influyentes mediante un análisis de asociación estadística y un modelo de bosques aleatorios (random forest). Los resultados sacaron a la luz tres áreas importantes que influyen en las decisiones de los estudiantes: 1) la calidad de la educación provista por los colegios relacionada a carreras STEM y tecnología, 2) el conocimiento y experiencia de los estudiantes en temas de computación e informática, y 3) la frecuencia y uso del Internet por parte de los jóvenes. Para cada una de las tres áreas, este estudio propone incentivos que promueven el estudio de carreras STEM en la región. Además, se propone usar el modelo de bosques aleatorios para darles a los estudiantes un seguimiento personalizado mediante grupos focales.Item La paradoja de Costa Rica en educación, alta inversión del PIB y alta brecha de género en matemáticas y ciencias. ¿Qué hace el país actualmente y cómo se puede disminuir la brecha en la próxima década?(LEAD University, 2021-01-14) Argüello Villalobos, Silvia; Valverde Azofeifa, XimenaLas pruebas PISA son reconocidas internacionalmente como una herramienta utilizada para evaluar los sistemas educativos de cada país, incluyendo a Costa Rica desde el 2009. En la presente investigación se detallará sobre las pruebas en Costa Rica, qué uso se les da a los resultados y cómo se pueden usar para medir las políticas públicas educativas. Esto con el fin de cerrar la brecha de género que se hace evidente en las pruebas PISA de matemáticas y ciencias. En el primer apartado, “Pruebas PISA y sus resultados”, se profundiza en lo que son las pruebas PISA, el objetivo de las mismas, los resultados de Costa Rica y cómo a través de estas pruebas se ha identificado una evidente brecha de género entre hombres y mujeres para las pruebas antes mencionadas. En el primer apartado de este artículo, “Pruebas PISA y sus resultados”, se analizan los resultados de las pruebas PISA, el objetivo de las mismas y cómo a través de estas pruebas se ha identificado una evidente brecha de género entre hombres y mujeres. A partir de la identificación de la brecha de género, se profundiza en el siguiente apartado, sobre las causas micro y macro que originan esta brecha en el país. Por su parte, el tercer apartado, “Políticas Públicas en Costa Rica que atienden la brecha de género en las áreas de STEM”, hace referencia a las iniciativas públicas, y se detallan dos iniciativas importantes que han pretendido tener un impacto en la reducción de la brecha de género en las áreas de ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas (STEM por sus siglas en inglés). El Ministerio de Ciencia, Tecnología y Telecomunicaciones (MICITT) y el MEP, son las instituciones públicas que hasta el momento tienen políticas públicas o generan acciones que pueden impactar en la reducción de la brecha. En esta investigación se detalla su planeación y ejecución para generar el impacto deseado. También se analiza el liderazgo ejercido por cada ente y su capacidad de articulación con otras instituciones públicas y privadas, sus indicadores de gestión e impacto. Por último, se detallarán recomendaciones especificas para que Costa Rica pueda tener políticas públicas enfocadas en cerrar la brecha de género. De esa manera, tener un mejor uso de los recursos, tales como las pruebas PISA y reducir esta brecha en la próxima década.Item Un país feliz y cómo la educación lo explica(LEAD University, 2021-01-14) Vargas, Juan Rafael; Xirinachs-Salazar, Yanira; Elizondo-Lara, MaikolEsta investigación utiliza el Enfoque del Bienestar Subjetivo para abordar el efecto de la educación, que desde el paradigma neoclásico ha demostrado que mayores niveles educativos llevan a mayores niveles de ingreso. Nos preguntamos: ¿Son estos los únicos beneficios de la educación? Para dar respuesta se plantea como hipótesis principal la siguiente: un nivel de educación mayor aumenta la probabilidad de experimentar niveles altos de satisfacción con la vida. Como corolario de esta hipótesis, y de manera complementaria, nos interesa corroborar si un nivel más alto de educación ayuda a reducir la probabilidad de experimentar niveles bajos de satisfacción con la vida. Esto necesariamente implica que el impacto de la educación sobre la satisfacción con la vida es no-lineal. Se utiliza la base de datos que corresponde a la del proyecto Happiness&Well-Being Project. Understanding High Happiness in LatinAmerica: Human Relations and Spirituality in a LifeWellLived de la Universidad de Saint Louis, la cual captura información de 1.057 personas encuestadas en Costa Rica durante el año 2018. Se utilizan modelos probit ordenados para estimar los efectos parciales sobre la satisfacción con la vida, variable dependiente, y el nivel educativo, utilizando como variables de control: género, edad, estado civil, religión, ingresos, creencias religiosas, salud auto percibida. El hallazgo es que la educación no es únicamente significativa porque ayuda a la gente a obtener ingresos más altos, sino porque además aumenta la probabilidad de experimentar niveles altos de satisfacción con la vida. Al mismo tiempo reduce la probabilidad de experimentar niveles bajos de satisfacción con la vida. Los resultados cuantitativos apoyan ese hallazgo.