Cámara Lúcida

Education + Tangible Interfaces


"[Digital
] manipulatives enable children to explore a new set of concepts (in particular, 
"systems concepts" such as feedback and emergence) that have previously been considered "too advanced" 
for children to learn. 
(...) 
enabling students to explore these ideas through direct manipulation of familiar physical objects."

"Computation and communication capabilities play a critical role: they enable physical objects to move, sense, and interact 
with one another -- and, as a result, make systems-related concepts more salient to (and manipulable by) children."

Digital Manipulatives: New Toys to Think With
Mitchel Resnick et ál., 
MIT MediaLab


"
These future-toys can do math, play music, and talk to their friends, too. 
Is this the next thing in hands-on learning?"

"I want to start out by asking you to think back to when you were a kid, playing with blocks. As you figured out how to reach out and grasp, pick them up and move them around, you were actually learning how to think and solve problems by understanding and manipulating spatial relationships. Spatial reasoning is deeply connected to how we understand a lot of the world around us."

'Toy tiles that talk to each other'
Fluid Interfaces GroupMIT MediaLab

 
Uno de los ejes principales del proyecto
Cámara Lúcida es la articulación entre fenómenos físicos y procesos computacionales. 

Esta idea proviene de los conceptos de la Interacción Tangible (Tangible User Interface) ideada por
Hiroshi Hishii en el Tangible Media Group del MIT MediaLab.
Una de las ideas subyacentes en esta interrelación físico/digital es la posibilidad de extraer los procesos computacionales de las cajas negras abstractas en las que se encuentran para darle a la dimensión física una mayor importancia.

Las interfaces tangibles pueden abrir la puerta a los niños para incorporar de forma lúdica desde la interacción física con objetos manipulables conceptos de sistemas dinámicos y sistemas complejos a través de los procesos computacionales. 

Hayes Raffle, investigador y diseñador de interacción que se especializa en la creación de objetos híbridos físico/digitales, describe su proyecto Topobo en Sculpting Behavior: Developing a Language for Hands-on Learning,charla que dio en el Seminario de Human Computer Interaction (HCI) de la Universidad de Stanford. Raffle propone allí una relación concreta entre la Interacción Tangible y la Educación.
Dice la presentación de la charla:

"Hayes Raffle of Nokia Research presents the Topobo system, a class of tools that helps people transition from simple but intuitive exploration to abstract and flexible exploration. Children use Topobo to transitiion from hands-on knowledge to theories that can be tested and reformulated, employing a combination of enactive, iconic and symbolic representation of ideas."

La interacción tangible, al ser una herramienta que logra articular procesos físicos y computacionales en un mismo sistema, da la posibilidad de guiar el proceso de aprendizaje en la transición de relaciones físicas directas con el mundo hacia procesos de mayor abstracción como los sistemas simbólicos. El aprendizaje se conduce paulatinamente desde una etapa de manipulación física, por ejemplo con la utilización de bloques constructivos, hacia una etapa de formulación simbólica, pasando por diferentes niveles de abstracción.


Presentación de Raffle en la Universidad de Stanford:



Los sistemas dinámicos son sistemas cuyas partes tienen un alto grado de interdependencia, donde la modificación de uno de sus elementos tiene repercusiones en otras partes del sistema e influye de manera global en el conjunto. En este tipo de estructuras el conjunto es mucho más que la suma de las partes.


"Addition or subtraction of one element changes the functional meaning of other elements, with the result that the proposal must be considered different as a whole . Examples of figural complexity are found in the drawings of Gestalt psychologists, computer programs, and human organizations - where change in one element (position, function or feature) can produce significant changes in other elements and in the system as a whole. Complexity is closely linked to interdependence."

"Design indicating through signs" 
M.Cecilia, C. Baranouskas and Rodrigo Bonacin. 
Design Issues. Interaction design research in HCI. MIT Press.


Los sistemas dinámicos forman la estructura de una cantidad de sistemas diferentes, como pueden ser sistemas físicos y naturales o sistemas sociales, políticos, económicos, culturales, etc. El entendimiento y la incorporación de la lógica de los sistemas complejos es un instrumento fundamental para la construcción de la sociedad del conocimiento. El trabajo con interfaces físicas y procesos computacionales es una herramienta efectiva para trabajar sobre la incorporación de este tipo de dinámicas.


En este punto se abre la posibilidad de "aumentar" los objetos con procesos digitales, articulando el potencial de las relaciones espaciales y fenómenos físicos con el potencial de las herramientas informáticas y la manipulación de información. Un sistema basado en soportes materiales visuales, sonoros y hápticos se abre a la creación de objetos interactivos que permiten ampliar la creatividad, la búsqueda de conocimiento y la imaginación en las personas.

En este sentido, existe una cantidad de proyectos que investigan y desarrollan objetos físico/digitales a través de la integración de componentes electrónicos como
sensores y actuadores en el diseño. Ejemplos de esto son el Lego Mindstorms y Siftables como bloques "inteligentes".

El proyecto
Cámara Lúcida propone la integración de lo físico y lo digital a partir de la utilización de técnicas relacionadas con la óptica, la luz y la visión artificial. Este conjunto de técnicas abren un universo de posibilidades de interacción que es diferente y complementario al de la computación física con microelectrónica.