Clasificación de residuos mediante una aplicación android con un modelo entrenado para el aprendizaje en niños de primaria

dc.contributor.advisorIbarra Torres, Oscar Fernando
dc.contributor.authorPeña López, John Alejandro
dc.contributor.editorUniversidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería en Sistemas Electrónica e Industrial. Carrera de Software.
dc.date.accessioned2026-07-07T21:30:52Z
dc.date.issued2026-07-07
dc.descriptionLa presente investigación aborda la problemática de la incorrecta clasificación de residuos mediante el desarrollo de "MiniEco", una aplicación móvil Android integrada con inteligencia artificial para estudiantes de primaria de la Unidad Educativa Juan León Mera La Salle. Se empleó la metodología Mobile-D para el software y CRISP-DM para la inteligencia artificial. Tras entrenar inicialmente una arquitectura ResNet50 con TrashNet, esta falló en tiempo real debido a fondos poco variados y problemas al procesar las imágenes de la cámara. Por ello, se optimizó el sistema usando un dataset real más diverso y seleccionando el modelo EfficientNetV2S. Este se convirtió a TensorFlow Lite para un funcionamiento 100 por ciento offline, alcanzando una precisión de laboratorio del 94.50 por ciento con un peso final de la aplicación de 36 MB, la cual mantuvo un consumo de CPU del 16 por ciento en hardware de gama baja. En la fase de validación con 32 estudiantes, se registró un incremento significativo en el conocimiento ecológico, pasando de un 18.75 por ciento de aciertos en el diagnóstico inicial a una efectividad de hasta el 93 por ciento en las pruebas con la herramienta. La evaluación de usabilidad mediante la métrica SUS arrojó una satisfacción del 96 por ciento por parte de los alumnos. Se concluye que la integración de visión artificial local y gamificación móvil fortalece el aprendizaje ambiental en edades tempranas, superando las limitaciones de conectividad institucional y proporcionando una herramienta pedagógica autónoma, escalable y de alta eficiencia.
dc.description.abstractThis research addresses the problem of incorrect waste classification through the development of "MiniEco", an Android mobile application integrated with artificial intelligence for primary school students at the Juan León Mera La Salle Educational Unit. The Mobile-D methodology was used for software development and CRISP-DM for artificial intelligence. After initially training a ResNet50 architecture with TrashNet, it failed in real-time due to unvaried backgrounds and camera frame processing issues. Therefore, the system was optimized using a more diverse, real world dataset and selecting the EfficientNetV2S model. This model was converted to TensorFlow Lite to ensure 100 percent offline operation, achieving a laboratory accuracy of 94.50 percent with a final application size of 36 MB, which maintained a CPU consumption of 16 percent on low-end hardware. In the validation phase with 32 students, a significant increase in ecological knowledge was recorded, moving from 18.75 percent correct answers in the initial diagnosis to an effectiveness of up to 93 percent in tests with the tool. The usability evaluation using the SUS metric showed a satisfaction rate of 96 percent among the students. It is concluded that the integration of local computer vision and mobile gamification strengthens environmental learning at an early age, overcoming institutional connectivity limitations and providing an autonomous, scalable, and highly efficient pedagogical tool.
dc.identifier.urihttps://repositorio.uta.edu.ec/handle/123456789/47279
dc.language.isoes
dc.publisherUniversidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería en Sistemas Electrónica e Industrial. Carrera de Software.
dc.subjectCLASIFICACIÓN DE RESIDUOS
dc.subjectINTELIGENCIA ARTIFICIAL
dc.subjectAPLICACIÓN MÓVIL
dc.subjectEDUCACIÓN PRIMARIA
dc.subjectVISIÓN ARTIFICIAL
dc.subjectMOBILE-D
dc.subjectGESTIÓN DE DESECHOS
dc.subjectUE LA SALLE.
dc.titleClasificación de residuos mediante una aplicación android con un modelo entrenado para el aprendizaje en niños de primaria
dc.typeThesis

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