Proporcionalidad. Las Espirales IX

Este mes vamos a ver la unidad de Estadística de 4ºESO Opción B:

En este unidad se tratan los siguientes apartados:

1.Estadística descriptiva
   Población y muestra.
   Variables estadísticas.
   Gráficos v. cualitativas.
   Gráficos v. c. discretas.
   Gráficos v. c. continuas.

2.Medidas de centralización
    Media, moda y mediana.
    Evolución de la media.
    Evolución de la mediana.
    Media y mediana comparadas.
    Medidas de posición.

3.Medidas de Dispersión
   Desviación típica y recorrido.
   Calcula las medidas de dispersión.
   La media y la desviación típica.

4. Representatividad
   Muestreo estratificado.
   Muestreo aleatorio. Sesgo.

Una cualidad muy importante de la herramienta Descartes es que nos permite elaborar nuevas escenas, modificando otra que ya es funcional, con el objeto de conseguir diferentes resultados: cambiando, añadiendo o eliminando el correspondiente código mediante los paneles de configuración del Editor de Escenas. No se descarta la intervención directa sobre el código HTML en el archivo que contiene la escena, con un editor de texto externo tipo Bloc de notas o Notepad++. Otras veces el cambio de la escena es producido sin alterar el código, simplemente al cambiar los archivos de contenido multimedia que acompañan. Esta es la forma habitual de proceder de los desarrolladores de escenas de Descartes. En este artículo tratamos precisamente como llevar a cabo todo esto.

Contenidos que se abordan

Adaptación de escenas 

• Basándonos en la escena M04 del puzle 2x2 de arrastre con efecto imán, que desarrollamos en el artículo precedente vamos a elaborar nuevos puzles de tamaño 3x3.
• Después produciremos un determinado número de puzles 3x3 obtenidos a partir del primero utilizado de modelo: todos ellos tienen en común el mismo código de la escena, pero difieren en el conjunto de piezas para montar un puzle particular.

 Proyecto para visualizar de forma selectiva una colección de puzles 

• Reuniremos todos los puzles en un mismo proyecto que será gestionado desde otra escena que llamaremos principal. Esta escena principal facilita que podamos seleccionar a voluntad desde un determinado espacio R2 los diferentes puzles que hemos producido para tal fin. Tendremos ocasión de conocer la opción Librería de proyecto del Gestor de Escenas y el espacio HTMLIframe, que es común, donde se visualizan los puzles.

Autoría

• La adaptación de un puzle 2x2 a puzle 3x3 es una propuesta de Eduardo Barbero Corral. Aparte de hacer los cambios propios para redimensionar el puzle y tener en cuenta ahora las 9 piezas en vez de 4, se dan nuevas instrucciones para la detección de piezas montadas (superpuestas) y para controlar las acciones cuando el puzle ha sido armado correctamente.
• La idea de utilizar un espacio HTMLIframe donde presentar las diferentes escenas de los puzles procede de un documento instructivo redactado por nuestro maestro cartesiano Juan Guillermo Rivera Berrío
• La interpretación de estas fuentes, la selección de las imágenes para cada uno de los puzles, la elaboración de las piezas, la edición de las escenas y finalmente la redacción de este artículo es de Ángel Cabezudo Bueno.

Enlaces a los artículos precedentes de esta serie

Dejamos los enlaces a los artículos anteriores por si alguien necesita repasar algún detalle de procedimiento que en este obviamos:

1. Escenas con DescartesJS: Técnicas y trucos (B01) – Situar puntos en el plano cartesiano
2. Escenas con DescartesJS: Técnicas y trucos (B02) – Identificar nombres en una imagen
3. Escenas con DescartesJS: Técnicas y trucos (B03) – Distribución de nombres en un mapa
4. Escenas con DescartesJS: Técnicas y trucos (M04) – Puzle de arrastre con efecto imán

 Idea del proyecto

Escena_M05: Adaptación de escenas. Librería de proyecto. Espacios HTMLIframe Adaptación de escenas  Se trata de modificar esta escena, motivo del artículo anterior (la Figura 1 lleva un enlace) Figura 1 Por esta otra (la Figura 2 lleva enlace a la nueva escena) Figura 2 Cuando se superponen dos piezas y también cuando el puzle ha quedado armado debe de indicarse mediante sendos mensajes de texto. También, este segundo caso tendrá que ir acompañado de una señal acústica.   Figura 3   Figura 4 La nueva estructura de carpetas es la que se muestra en la figura 5 Figura 5 La carpeta piezas contiene 9 archivos: 1.jpg, 2.jpg,.. , 9.jpg. La carpeta lib sigue sin cambios conteniendo el intérprete descartes-min.js Se añaden dos nuevas carpetas:  img: contiene los archivos de imagen fondo.jpg que irá como fondo del espacio E1 donde situamos la escena y feliz.png  la sonrisa que aparece cuando el puzle queda armado (ver figura 4) sonido: contiene el archivo de sonido correcto.mp3 que se ejecuta cuando el puzle queda armado.

El Editor de Escenas dispone de un cuadro de herramientas para gestionar el listado de elementos en cada panel de configuración de Espacio, Controles, Definiciones, Programa y Gráficos.  La figura muestra el caso para el listado del panel Controles que es similar al de los demás. Figura 6 Añade un nuevo elemento al final de la lista Copia el elemento de la lista seleccionado (el que está marcado con fondo azul) y lo añade al final. Después puede ser adaptado cambiando el nombre. Es práctico, como en este ejemplo, si solo van a diferir en el nombre y no cambian los parámetros. Elimina el elemento seleccionado de la lista. Desplaza al elemento seleccionado una posición arriba o abajo cada vez que se pulsa, permitiendo cambiar el orden actual de los elementos en la lista. El orden de los elementos es importante pues se incorporan a la escena por capas que se superponen en ese orden. Abre una ventana con la lista de controles hasta ese momento añadidos con sus definiciones que pueden ser editadas como en un editor de texto (ver Figura 7) Figura 7 Figura 8 En esta ventana es posible seleccionar un bloque de elementos, por ejemplo desde g1 a g4 inclusive, copiarlos con ctrl+C, abrir una línea después de g4 y pegarlos con ctrl+V;  a continuación se puede modificar uno a uno los elementos de la copia.

Transformaciones que producen la adaptación del puzle 2x2 al puzle 3x3

Es fundamental repasar las explicaciones que se dieron para elaborar la escena 2x2 del artículo anterior y entender bien el significado de los auxiliares que se utilizaron:

• c1, c2, c3, c4: toman el valor 1 cuando la correspondiente pieza está casi colocada en una casilla, no necesariamente la correcta. Así p.e., c1=(g1.x<0)*(abs(g1.x-ent(g1.x)-0.5)<0.05)*(abs(g1.y-ent(g1.y)-0.5)<0.05)
• s12, s13, s14, s23, s24, s34: toman valor 1 cuando están montadas la pareja de piezas que indican los subíndices. P.e en  

  s12=c1*c2*(ent(g1.x)=ent(g2.x))*(ent(g1.y)=ent(g2.y)) las piezas 1 y 2 está encajadas en una casilla c1=c2=1 y además sus posiciones coinciden.

• montadas = s12+s13+s14+s23+s24+s34 vale 0 si ninguna pieza está montada. Si al menos un sumando vale 1 hay piezas montadas.
• armado,  vale 1 si todas las piezas están encajadas en su corresopondiente casilla. Así p.e. la pieza 1 debe de encajarse en la casilla cuyo vértice superior izquierda es (-2,1) y en consecuencia (ent(g1.x)=-2)*(ent(g1.y)=1) tiene que vale 1. Cada pieza bien encajada se evalúa a través de una expesión similar a la anterior y armado se define como el producto de las cuatro expresiones. 

En la adaptación al puzle 3x3 se ha cambiado la lógica y no se utilizan las expresiones s12, s13, ... En su lugar, Eduardo Barbero Corral, propone una definición de los auxiliares p1, p2, p3,.., p9, de tal manera que cada casilla queda identificada por un número diferente y las expresiones para montadas y armado vienen dadas como veremos más adelante en función de estos nuevos auxiliares. 

La escena ya adaptada se puede descargar desde aquí y verificar las trasformaciones que se explican a continuación. 

1.	Creación de la carpeta escena_M04-adaptada Simplemente se copia la carpeta escena_M04 que puede descargarse desde aquí  y se renombra.
2.	Creación de las subcarpetas img y sonido Se incorporan a las mismas los archivos correspondientes.
3.	Sustitición de las imagenes en la carpeta piezas Las nuevas imagenes se denominan segun el lugar (fila, columna) que ocupan en la cuadrícula,  1.jpg para la casilla (1,1), 2.jpg para la (1,2),... , 9.jpg para la (3,3). Se obtienen troceando una imagen de 450x450 píxeles con alguna herramienta específica. En el artículo anterior explicábamos como se hace con PhotoScape 3.7. Las piezas o trozos obtenidos tienen el tamaño 150x150px. Para la elaboración de este artículo hemos elegido el tema de animales y en particular la adaptación del puzle 2x2 a 3x3 que estamos explicando se basa en la imagen de una ardilla.
4.	Actuaciones en el Gestor de Escenas Configuración: Cambiar las dimensiones a 800x510 Espacio:  Escala 150 (no cambia), O.x=80, O.y=225, Imagen de fondo img/fondo.jpg, despl_imagen='expand.' Se expande dado que la imagen tiene menor tamaño que el espacio que debe ocupar. Controles: Eliminar el control de Inicio. La adaptación de esta escena está orientada a poder formar parte de una colección de puzles dentro del mismo proyecto. Cada puzle podrá ser seleccionado y por tanto iniciado de otra forma. Añadir g5,…, g9, g5.x, g5.y,… , g9.x, g9.y y mantener separada cada agrupación de controles.  Utilizar las herramientas del listado de controles y añadir copiando controles existentes que solo cambian en el nombre.  Modificar los valores min y máx de los controles numéricos para acomodarlos al nuevo tamaño del espacio. Desplazar finalmente los controles añadidos a la posición correcta en el listado segun el grupo al que pertenezca (Ver figura 9) 'g1.x' expresión='(0,0,0,0)' valor='rnd+0.6' min='-3.3' max='2.3' antes era min=’ -2.3’ y max=’2.3’ 'g1.y' expresión='(0,0,0,0)' valor='rnd*2' min='-0.3' max='3.3' antes era min=’ -0.3’ y max=’2.3’ Figura 9 Gráficos Imágenes: Añadir las piezas 5.jpg a 9.jpg (para reducir esfuerzos se puede utilizar las herramientas de gestión del listado similar a Controles, copiando una imagen ya existente y modificando nombres). Tener en cuenta que hay dos series la primera se dibuja-si c1=… =c9=0 y la segunda si c1=… c9=1 Cambio de las dimensiones del tablero: Polígono: (0,0)(-3,0)(-3,3)(0,3)(0,0), relleno='9000ffff' donde transparencia=90, rojo=00, verde=ff, azul=ff. El grado de trasparencia permite que el fondo del espacio se traparente combinado con el color turquesa 00ffff. Familia de segmentos verticales: (-1-s,0)(-1-s,3),  intervalo [0,2], pasos 2. Familia de segmentos horizontales: (-3,s)(0,s),  intervalo [0,2], pasos 2. Imagen: dibujar-si='armado', expresión='(1.1, 2, 0.5, 0.5)', archivo='img/feliz.png’  Para representar la imagen feliz.png utilizamos el segundo tipo de expresión posible para la posición y tamaño de la misma (consultar la documentación sobre Imágenes en Gráficos 2D). La expresión (1.1, 2, 0.5, 0.5) se ajusta al formato (x, y, w, h). Este modelo permite añadir a las coordenadas x e y de posición de la imagen, el tamaño relativo de la imagen, ancho (w)  y alto (h). Además las coordenadas aquí son las del centro de la imagen y no la del extremo superior izquierdo como expresan en el modelo sin tamaño (x, y). (x, y, 1, 1) presenta la imagen al tamaño real, mientras que (x, y, 0.5, 0.5) la presenta al tamaño reducido a la mitad. La imagen adjunta muestra la escena con la red, ejes y números activados a fin de poder verificar el efecto de definir la expresión (1.1, 2, 0.5, 05) para feliz.png     Figura 10   Programa Figura 11 Algoritmo INICIO No se utiliza y se podría eliminar del listado. Algoritmo CALCULOS: Añadir variables c5 a c9 Se puede reducir esta tarea si copiamos una de la variables existentes p.e. c1 cinco veces y se modifican para acomodarlos a los indices a 5, 6, 7, 8 y 9 Eliminar las expresiones s12, s13, s14, s23, s24, s34 Añadir nuevas expresiones para verificar montadas y armado: p1=c1*(ent(g1.x)+10*ent(g1.y)) p2=c2*(ent(g2.x)+10*ent(g2.y)) ............................................... p9=c9*(ent(g9.x)+10*ent(g9.y)) Si cada pieza ocupa su posición correcta se obtiene un valor diferente para cada expresión: p1=17, p2=18, p3=19, p4=7, p5=8, p6=9, p7=-3, p8=-2, p9=-1 montadas=c1*((p1=p2)+(p1=p3)+(p1=p4)+(p1=p5)+(p1=p6)+(p1=p7)+(p1=p8)+(p1=p9))+c2*((p2=p3)+(p2=p4)+(p2=p5)+(p2=p6)+(p2=p7)+(p2=p8)+(p2=p9))+c3*((p3=p4)+(p3=p5)+(p3=p6)+(p3=p7)+(p3=p8)+(p3=p9))+c4*((p4=p5)+(p4=p6)+(p4=p7)+(p4=p8)+(p4=p9))+c5*((p5=p6)+(p5=p7)+(p5=p8)+(p5=p9))+c6*((p6=p7)+(p6=p8)+(p6=p9))+c7*((p7=p8)+(p7=p9))+c8*(p8=p9) armado=(p1=17)*(p2=18)*(p3=19)*(p4=7)*(p5=8)*(p6=9)*(p7=-3)*(p8=-2)*(p9=-1) Evento: evento='sí', condición='armado', acción='reproducir', parámetro='sonido/correcto.mp3', ejecución='alternar' Los eventos son condiciones booleanas que, cuando se cumplen, pueden realizar una acción. En consecuencia, tienen asociado un identificador, una condición (expresión booleana) y la acción a realizar: un mensaje, un cálculo, reprodudir un archivo de audio,… Consultar la documentación correspondientes a Eventos Los eventos se declaran añadiendolos en en el panel Programa. La figura 12 muestra como se declara el evento que produce la ejecución del audio correcto.mp3 cuando el puzle ha quedado armado y se cumple por tanto que el auxiliar armado toma un valor lógico verdadero.  Figura 12 La opción alternar en ejecución significa que la acción se ejecuta una vez cuando la condición se cumple y no se vuelve a ejecutar hasta que la condición ha dejado de ser verdadera y vuelve a ser verdadera otra vez.

Proyecto para visualizar de forma selectiva una colección de puzles Nuestro objetivo ahora es reunir una colección de puzles similares al adaptado en escena_M04-adaptada y utilizar un espacio HTMLIframe de DescartesJS donde poderlos visualizar de una forma selectiva y controlada. Puede resultar interesante para algún propósito educativo reunir una colección de puzles que trate un mismo tema, por ejemplo “animales”. Una vez elaborado un puzle con la imagen de cierto animal, como la ardilla, es muy sencillo transformarlo en otro puzle con diferente imagen, ya que bastaría tomar una imagen del mismo tamaño 450x450 píxeles y trocearla en 9 cuadrados de 150x150px con la misma numeración 1.jpg, 2.jpg,.. 9.jpg que reemplazarían las correspondientes de la ardilla. Los distintos puzles así obtenidos los guardaríamos en carpetas con nombres diferenciados: puzle1, puzle2, puzle3,… Como cada puzle va a ser consultado desde una misma escena, es conveniente que el mismo interprete descartes-min.js se comparta con lo que se ahorra espacio. Tiene sentido hablar de Librería de proyecto y que otorguemos esta categoría a dicho intérprete. Basta sacarlo de cada carpeta en los diferentes puzles, eliminando la carpeta lib y situando esta al mismo nivel que las carpetas de aquellos. La estructura de carpetas del proyecto sería como la mostrada en la figura 15 Figura 15 El archivo index.html lleva la escena que controla la visualización de cada uno de los puzles en un único espacio HTMLIfame que enseguida pasaremos a explicar. La carpeta lib lleva el intérprete descartes-min.js común para todos los puzles. La carpeta imagenes lleva las imágenes propias vinculadas a la escena en index.html: el fondo y los botones para la selección de los puzles.  Actuaciones sobre los archivos puzle.html  Tenemos que cambiar la referencia al lugar que ahora ocupa el intérprete descartes-min.js: Donde dice: <script type='text/javascript' src='lib/descartes-min.js'></script> hay que escribir <script type='text/javascript' src='../lib/descartes-min.js'></script> Ya que la carpera lib está situada ahora fuera de la carpeta que contiene el puzle,  un nivel por encima. Esto se puede hacer modificando directamente cada archivo con un editor de texto plano o bien abriéndolo a través del Gestor de Escenas de Descartes, seleccionando la opción Librería de proyecto > solo para JS y guardando, sin más que hacer. Figura 17 La opción de librería de proyecto del Gestor de Escenas  busca compartir un único archivo del intérprete para un conjunto de páginas ubicadas a diferente nivel.  Esta opción señala que el intérprete se direccione y ubique en una carpeta lib un nivel por encima al correspondiente archivo que se está editando (../lib). Para la opción DescartesJS la línea incluida en la página de cada escena es: <script type=’text/javascript’ src=’../lib/descartes-min.js’></script> Consultar Opción menú “Opciones” en el Gestor de escenas Escena contenedora del espacio HTMLIframe para visualizar los puzles La Figura 18 lleva un enlace al proyecto resultante Figura 18 Interaccionar con la escena y observar los resultados facilita la comprensión del objetivo del proyecto.

Actuaciones en el Gestor de Escenas

Accedemos al Gestor de Escenas, Descartes.jar. Por defecto obtenemos una escena dimensión 970x550 píxeles con la opción Librería Portable solo para JS. Esta opción es la que nos interesa ahora para la escena que debe contener el archivo index.html según la estructura mostrada en la Figura 15. Abramos el Editor de Escenas para proceder a configurarla.

• Redimensionado de la escena

En primer lugar, abrimos la ventana del código, pulsando el botón código desde cualquiera de los paneles de configuración (por defecto al abrir el Editor de escenas está activo el panel de Espacio).
La dimensión de la escena debe de llevar los valores width=970 y height=610

• Panel Botones

Desmarcar los cuatro botones créditos, config, inicio y limpiar

• Panel Espacio

El espacio por defecto E1 (2-D) lo ocupa todo y lleva por fondo la imagen imagenes/fondo2.jpg que debe expandirse pues el tamaño de esta es menor que el del espacio. 

Figura 19

Desmarcar la red, los ejes, el texto y los números.

Se añade el espacio E2 (HTMLIframe) y queda superpuesto a E1.

Figura 20

Los espacios HTMLIframe permiten la visualización de todo el contenido incluido en un fichero html. Los parámetros en este tipo de espacio pueden consultarse con más detalle en la documentación técnica sobre Espacios HTMLIframe

Observar que el ancho 810 píxeles y alto 510 píxeles coincide con la dimensión de la escena de cada puzle que tiene que ser representada en este espacio.

Situamos el comienzo de la representación en x=30 píxeles (distancia al borde izquierdo de E1) y en y=70 píxeles (distancia al borde superior de E1). Es decir hemos dejado un margen lateral de 30 píxeles y un margen en la cabecera donde situar en otro momento el título de la escena “PUZLES DE ANIMALES”

Obsérvese que nos queda a la derecha un margen de representación para E1 de 970 – (810 +30) = 130 píxeles con suficiente holgura para situar los controles de botón rotulados como Puzle1, Puzle2, Puzle3,…

El margen al pie de E1 es 610-(70+510) = 30 píxeles donde se escribirá el nombre del animal cuya imagen representa el puzle seleccionado. (ver Figura 18)

El parámetro archivo lleva la expresión [file], file es una variable que en todo momento contiene la trayectoria al archivo puzle.html que ha sido seleccionado. [file] explicita el contenido actual de la variable file.

La figura 21 muestra la escena tal como se ve en el Editor de escenas hasta este momento de la configuración

Figura 21

• Panel Controles

Figura 22

Este panel lleva los controles de botón identificados respectivamente como Puzle1, Puzle2, Puzle3,… tantos como puzles tengamos en la colección, en este caso son tres.

Consultar documentación Imágenes en controles numéricos tipo botón.

El nombre o rótulo que lleva el botón se ha hecho coincidir con el identificador.

La expresión de posición pos=’(855,100,100,30)’ para Puzle1 se ajusta al formato (x,y,w,h) donde x= distancia (píxeles) al borde lateral izquierdo de E1, y= distancia al borde superior de E1, w= ancho del botón, h=alto del botón.

Para Puzle2, y=150 y para Puzle3, y=200. Vamos desplazando 50 píxeles hacia abajo los sucesivos botones.

Valor = 1 es el valor que toma la variable identificada por Puzle1, Puzle2, Puzle3,… cuando se pulsa el botón correspondiente.

El texto del rótulo lleva formato: se escribe con color de relleno y borde y se selecciona un valor (18 puntos) para la fuente.

El archivo imágenes/btn100.png se utiliza en lugar del botón y coincide en tamaño. En la misma carpeta imagenes hay otras dos con el mismo nombre seguido de “_over” y “_down” , en este caso estás imágenes aparecerán en vez de btn100.png cuando el cursor del ratón se encuentra sobre el botón o cuando se pulsa respectivamente.

La acción “calcular” se realiza cuando el botón es pulsado y el parámetro  contiene las tres asignaciones separadas por ; que se ejecutan: file='puzle1/puzle.html'; Puzle2=0; Puzle3=0. Las asignaciones para el botón Puzle2 son file='puzle2/puzle.html'; Puzle1=0; Puzle3=0 y para Puzle3, file='puzle3/puzle.html'; Puzle1=0; Puzle2=0.

• Panel Programa

Figura 23

El algoritmo INICIO establece los valores cuando se inicia la escena. Establece que puzle debe de visualizarse al inicio asignando file='puzle1/puzle.html' y Puzle1=1.

El algoritmo CALCULOS (añadido por defecto a Programa) no se utiliza y puede eliminarse.

• Panel Gráficos

Añadimos cuatro elementos gráficos tipo texto. El primero para poner título a la escena “PUZLES DE ANIMALES” en el espacio de cabecera

Figura 24

El color de relleno del texto (fondo) es ‘ffa800’ sin trasparencia. Lleva formato Texto simple, tipo de letra SansSerif, negrita, 28 ptos y borde negro.

Los restantes tres textos sirven para informar en el pie de la escena el puzle que se ha seleccionado y el nombre del animal representado en la imagen.

Figura 25

El color de relleno del texto (fondo) es ‘ffa800’ sin trasparencia. Lleva formato Texto simple, tipo de letra SansSerif, negrita, 18 ptos y borde negro.

La diferencia entre estos tres textos está en el identificador que lleva dibujar-si y en el texto que se escribe.

Autoría:
Eduardo Barbero Corral (Programación de la adaptación al puzle 3x3)
Ángel Cabezudo Bueno (Interpretación, elaboración de las escenas, ilustraciones y redacción)

  escena_M05.zip

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