Aplicativo para calcular operaciones con matrices y mostrar su procedimiento de desarrollo

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Facultad de Ingeniería

Carrera Profesional de Ingeniería de Sistemas e Informática

Título del proyecto:

Aplicativo para calcular operaciones con matrices y mostrar su procedimiento de desarrollo

Estudiantes:

1. Mauricio López Montalván
2. Frank Dimas Beltrán Flores

Lima – Perú

2022

INDICE

Índice de Figuras        3

Índice de tablas        4

CAPITULO 1        - ASPECTOS GENERALES        5

1.1.Descripción del Problema        5

1.2.Definición de Objetivos        6

1.2.1.Objetivo General        6

1.2.2.Objetivos Específicos        6

1.3.Alcances y Limitaciones        6

1.3.1.Alcances        6

1.3.2.Limitaciones        7

1.4.Justificación        7

1.5.Estado del Arte        7

CAPITULO 2        - MARCO TEÓRICO        9

2.1.Marco teórico de programación orientada a objetos        9

2.2.Marco teórico de las fórmulas y/o el sistema        11

CAPITULO 3        - DESARROLLO DE LA SOLUCIÓN        13

3.1.Diagrama de clases        13

3.2.Modelamiento de base de datos        14

3.3.Mockups, paquetes y paneles        14

3.4.Funcionalidades del código fuente        18

CAPITULO 4        – RESULTADOS        23

4.1.Resultados de la encuesta        23

4.2.Presupuesto        28

4.3.Cronograma de actividades        28

CONCLUSIONES        29

RECOMENDACIONES        30

BIBLIOGRAFÍAS        31

ANEXOS        31

• ENCUESTA DE SATISFACCIÓN        32
• MODELO CANVAS        33

Índice de Figuras

Figura 1 – Aplicativo Softmatrix        9

Figura 2 – Aplicativo para operar matrices        10

Figura 3 – Composición de matriz        12

Figura 4 – Suma de matrices        12

Figura 5 – Suma de matrices        13

Figura 6 – Multiplicación de matrices        13

Figura 7 – Multiplicación de matrices        13

Figura 8 – Regla para Multiplicar Matrices        14

Figura 9 – Diagrama de clases        14

Figura 10 – Interfaz del aplicativo        15

Figura 11 – Paquetes del aplicativo        16

Figura 12 – Dimensión de matrices        16

Figura 13 – Selección de dimensiones        16

Figura 14 – Panel de ingreso        17

Figura 15 – Panel de procedimiento        17

Figura 16 – Panel de resultado        17

Figura 17 – Botones del Menú        18

Figura 18 – Botones de aplicación        18

Figura 19 – Clase “Modelo”        20

Figura 20 – Método “validarData”        20

Figura 21 – Clase “ModeloSumaMatrices”        21

Figura 22 – Método “sumarP”        21

Figura 23 – Clase “ModeloMultiplicacionMatrices”        22

Figura 24 – Método “multiplicarP”        23

Figura 25 – Clase “Fraccion”        24

Figura 26 – Operaciones Pincipales        24

Figura 27 – Grafica Pregunta 1        27

Figura 28 – Gráfica pregunta 2        28

Figura 29 – Gráfica pregunta 3        29

Figura 30 – Cronograma de actividades        30

Índice de tablas

Tabla1 Resultados referente a la pregunta N° 1 de la encuesta        25

Tabla 2 Resultados refente a la pregunta n° 2 de la encuesta        26

Tabla 3 Resultados referente a la pregunta n° 3 de la enucesta        27

Tabla 4 Presupuesto del preyecto        28

1. - ASPECTOS GENERALES

1. Descripción del Problema

En la actualidad, según el diseño curricular de la educación básica regular y el programa curricular de educación secundaria del Ministerio de educación (MINEDU, 2016), no se enseñan los conceptos relacionados con matrices dentro del curso de matemáticas en los últimos grados del nivel secundario. Mientras que en los colegios privados están más familiarizados con el tema de matices, porque, desarrollan la regla de Cramer y el método de Gauss como una alternativa de desarrollo de ecuaciones con dos y tres incógnitas. También dentro de las universidades, tanto públicas como privadas, se imparte el tema de las matrices durante los primeros ciclos de las diferentes carreras. Sin embargo, Álvarez (2019) sostiene que, una de las causas que influyen en el aprendizaje de las matemáticas, sus ramas y diversos temas son las Academias Preuniversitarias, quienes ofrecen preparar al estudiante para ingresar a un centro de estudio superior mediante materiales bibliográficos y metodologías desfasadas para la enseñanza de los temas exigidos por la universidad a la que postulan, produciendo hábitos negativos en los estudiantes centrándose en mecanizar el proceso de desarrollo de problemas matemáticos dejando muy aparte las capacidades de análisis y razonamiento (pp. 17-22). Es por ello, que los alumnos presentan deficiencia en la comprensión del desarrollo de las operaciones con matrices.

Los alumnos al enfrentarse por primera vez a las operaciones básicas sobre matrices, les resulta difícil comprender los métodos empleados, así como los diferentes pasos a seguir (Almaguel, et al., 2016, p. 2). La razón a esto podría ser que los alumnos encuentran buenos libros que les enseña las operaciones básicas con matrices, pero no lo entienden o se les hace más tedioso estar buscando un libro detallado. Además, hay muchas calculadoras de operaciones con matrices en internet, pero no les muestra el procedimiento de desarrollo, es ahí donde los alumnos no llegan a entender tan fácilmente el tema.

Como consecuencia de esto, el estudiante ya ingresado no toma conciencia del pensamiento abstracto y analítico de los problemas relacionados a matrices en el desarrollo de su carrera universitaria. Por lo que los alumnos se recursan con herramientas que faciliten aprobar la materia en sí y no formar el aprendizaje del tema desde su concepción.  

1. Definición de Objetivos

1. Objetivo General

• Diseñar un aplicativo para calcular operaciones con matrices.

1. Objetivos Específicos

• Permitir seleccionar el orden de la matriz.
• Mostrar procedimiento de desarrollo mediante la aplicación.

1. Alcances y Limitaciones

1. Alcances

• Permite calcular operaciones de matrices tales como suma, resta, multiplicación y mostrar su desarrollo.
• Permite mejorar el aprendizaje de estudiante que finalizan la educación básica regular y a aquellos que se encuentran en los primeros ciclos de educación superior en el tema de las matrices.

1. Limitaciones

• El proyecto solo puede realizar operaciones básicas con matrices.
• Solo permite seleccionar matrices cuadradas de hasta 5x5 de dimensión.
• Solo estará disponible para plataforma Windows y computadoras de escritorio.
• Solo se realizará operaciones con números enteros (positivos o negativos).

1. Justificación

La razón de ser del sistema educativo es que los estudiantes aprendan a comprender y utilizar sus conocimientos adquiridos en diferentes campos de la humanidad como lo expone Vásquez (2014) con respecto a las matrices, ya sea en el campo económico, por ejemplo, matriz de tecnología; en el campo científico, por ejemplo, matriz de adyacencia de grafos y dígrafos; en el campo social, por ejemplo, matriz de adyacencia de una gráfica de dominancia; en el campo de la programación, por ejemplo, programación lineal, etc. (p. 4). En ese sentido el presente trabajo va a incrementar el conocimiento y la práctica de las matrices, el cual va dirigido a los estudiantes que forman parte de los últimos años de nivel secundaria y estudiantes universitarios de los primeros ciclos, ofreciéndoles conocimientos que le servirán en el transcurso de la carrera. Así mismo, esto les facilitará crear sus propios métodos de aprendizaje mediante herramientas tecnológicas durante su desarrollo profesional.

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