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Comparative Analysis of Model-Based and Traditional Systems Engineering Approaches for Architecting a Robotic Space System Through Automatic Information Transfer

Comparative Analysis of Model-Based and Traditional Systems Engineering Approaches for Architecting a Robotic Space System Through Automatic Information Transfer

This study seeks to compare the quantity of information that is automatically transferred through the associations generated using a model-based systems engineering (MBSE) approach versus a traditional systems engineering approach to measure the benefits of MBSE in architecting a robotic space system. Both an MBSE approach and non-MBSE approach were applied to architecting an orbiting sample Capture and Orient Module (COM) system concept for a...

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Alejandro Martínez Prada
38 weeks ago
1. Descripción del recurso: Respuesta IA-Overview Este recurso académico presenta un análisis comparativo entre dos enfoques de ingeniería de sistemas: el tradicional y el basado en modelos (Model-Based Systems Engineering, MBSE), aplicados al diseño de un sistema robótico espacial. El estudio evalúa la cantidad de información transferida automáticamente mediante asociaciones generadas en cada enfoque, destacando las ventajas del MBSE en términos de trazabilidad, eficiencia y claridad en la arquitectura del sistema. El contenido se alinea con la subdisciplina de Ingeniería dentro de MERLOT, específicamente en el área de Ingeniería Aeroespacial y Robótica. Está dirigido a un perfil profesional técnico o académico con formación en ingeniería de sistemas, ingeniería aeroespacial o automatización, y resulta especialmente útil para estudiantes de nivel avanzado (grado superior o posgrado), investigadores y profesionales interesados en metodologías modernas de diseño de sistemas complejos. <> Tipo de Material: Open (Access) Journal – Article (previamente se había marcado Case Study) Respuesta Propia-Technical Requirements: Las especificaciones para poder acceder a la plataforma son mínimas, se puede acceder tanto de un dispositivo móvil, tableta y portátil. -El único requisito para poder acceder es tener conexión vía ethernet o wifi y utilizar un buscador ya sea genérico del sistema operativo o instalado. -El sistema operativo no debería de ser un impedimento para poder acceder a la herramienta -La resolución de imagen se ajusta a cualquier dispositivo. -No requiere de plugins adicionales ni espacio en el disco ya que se puede disfrutar online en la página de IEEE Xplore. <> Respuesta IA-Learning Goal(s): Al utilizar este recurso, el estudiante puede adquirir las siguientes competencias y conocimientos: -Comprender las diferencias fundamentales entre la ingeniería de sistemas tradicional y la ingeniería de sistemas basada en modelos (MBSE). -Analizar las ventajas y limitaciones de cada enfoque en el contexto del diseño de sistemas complejos, como los sistemas robóticos espaciales. -Evaluar la trazabilidad y eficiencia en la transferencia de información entre componentes del sistema mediante herramientas de modelado. -Desarrollar habilidades para interpretar modelos de arquitectura de sistemas y su aplicación práctica en proyectos aeroespaciales. -Aplicar criterios de comparación técnica y metodológica para seleccionar enfoques de ingeniería adecuados según el contexto del proyecto. -Fomentar el pensamiento crítico sobre la evolución de las metodologías de ingeniería de sistemas en entornos de alta complejidad. <> Respuesta Propia-Recommended Use(s): El recurso mantiene relación con ciertas asignaturas que expandir más los conocimientos del lector siendo estos Arquitectura de Computadores desde el punto de vista del hardware y Redes de Computadores para ilustrar otro ejemplo acerca de un protocolo de comunicación espacial. <> Respuesta IA-Target Student Population: Este recurso está dirigido principalmente a estudiantes de nivel universitario avanzado, especialmente aquellos que cursan los últimos años del Grado en Ingeniería Informática o programas de Máster en Ingeniería de Sistemas, Robótica o Aeroespacial. También es adecuado para estudiantes de doctorado que investigan en áreas relacionadas con la ingeniería de sistemas complejos. <> Respuesta IA-Prerequisite Knowledge: El perfil ideal del estudiante incluye: Conocimientos previos en ingeniería del software, modelado de sistemas y arquitectura de software. Interés en metodologías modernas como MBSE (Model-Based Systems Engineering). Capacidad para analizar comparativamente enfoques técnicos y metodológicos en el diseño de sistemas. Este material también puede ser útil para profesionales en formación continua o cursos de especialización en ingeniería de sistemas. <> 2. Evaluations and Observations Respuesta IA-Lista Fortalezas de la calidad del contenido: ✅ Rigor académico: El artículo ha sido publicado en una revista científica revisada por pares (IEEE Access), lo que garantiza la validez y confiabilidad del contenido. ✅ Actualización tecnológica: Refleja el estado del arte en ingeniería de sistemas, especialmente en la comparación entre enfoques tradicionales y MBSE, una metodología en auge en la industria aeroespacial y de sistemas complejos. ✅ Relevancia educativa: Aborda conceptos clave como trazabilidad, automatización del diseño y arquitectura de sistemas, que son fundamentales en programas de ingeniería informática y sistemas. ✅ Estructura clara y coherente: El contenido está bien organizado, con secciones diferenciadas que facilitan la comprensión del lector (introducción, metodología, resultados, discusión y conclusiones). ✅ Apoyo bibliográfico sólido: Incluye referencias académicas actualizadas y pertinentes, lo que permite al lector profundizar en los temas tratados. ✅ Aplicabilidad práctica: El caso de estudio sobre un sistema robótico espacial proporciona un contexto realista que facilita la conexión entre teoría y práctica. <> Respuesta IA-Lista Preocupaciones de la calidad del contenido: ⚠️ Accesibilidad limitada: Aunque el artículo está disponible en IEEE Access, algunos estudiantes podrían encontrar barreras si no tienen acceso institucional o desconocen cómo navegar en plataformas académicas. ⚠️ Enfoque técnico avanzado: El nivel de profundidad técnica puede resultar complejo para estudiantes de cursos iniciales o sin experiencia previa en ingeniería de sistemas, lo que limita su aplicabilidad a niveles educativos más avanzados. ⚠️ Falta de elementos didácticos explícitos: El recurso no incluye actividades, preguntas de reflexión ni guías para el aprendizaje autónomo, lo que puede dificultar su uso directo como herramienta de enseñanza sin mediación docente. ⚠️ Ausencia de enlaces interactivos: Aunque se citan fuentes relevantes, el artículo no proporciona enlaces directos a recursos complementarios, lo que podría enriquecer la experiencia de aprendizaje. <> Respuesta IA-Lista Fortalezas sobre la Efectividad como Herramienta de Aprendizaje: ✅ Aplicabilidad directa: El caso de estudio proporciona un ejemplo realista y relevante que permite conectar la teoría con la práctica. ✅ Claridad conceptual: Los conceptos están bien definidos y explicados, con una estructura lógica que facilita su comprensión. ✅ Versatilidad de uso: Puede utilizarse como lectura complementaria, base para seminarios, análisis de casos o trabajos escritos. ✅ Motivación del estudiante: El enfoque en sistemas espaciales y tecnologías avanzadas puede despertar el interés de estudiantes apasionados por la innovación. ✅ Fomento del pensamiento crítico: Invita a reflexionar sobre la evolución de las metodologías de ingeniería y su impacto en la eficiencia del desarrollo de sistemas. <> Respuesta Propia-Lista Preocupaciones sobre la Efectividad como Herramienta de Aprendizaje: -Puesto que el material es de un alto nivel de entendimiento se debe de tener unos requerimientos mínimos de conocimiento, especificado previamente, y por ende la captación y memorización de los conceptos son complejos. -Es verdad que en cuanto a variedad de redacción no se tienen videos, audios, sin apenas interacción con el lector, lo que hace que el texto sea menos entretenido de leer. <> Respuesta Propia-Lista Fortalezas sobre la Facilidad de Uso: ✅ Interfaz clara y profesional: El recurso está alojado en la plataforma IEEE Xplore, que presenta un diseño limpio, profesional y familiar para estudiantes universitarios. ✅ Navegación sencilla: La estructura del artículo es estándar (resumen, introducción, metodología, resultados, conclusiones), lo que facilita su lectura y comprensión. ✅ Acceso directo al contenido: El artículo puede visualizarse en línea o descargarse en formato PDF, lo que permite flexibilidad en su uso. ✅ Compatibilidad multiplataforma: Puede accederse desde distintos sistemas operativos y navegadores sin necesidad de configuraciones especiales. ✅ Presentación coherente: Las secciones del documento están claramente diferenciadas y relacionadas entre sí, lo que ayuda a seguir el hilo argumental. <> Respuesta Propia-Lista Preocupaciones sobre la Facilidad de Uso: ⚠️ No es autocontenido para el aprendizaje: Aunque el artículo es claro, no incluye ayudas didácticas como glosarios, instrucciones de uso o guías para el lector, lo que puede dificultar su aprovechamiento autónomo por parte de estudiantes sin experiencia previa. ⚠️ Falta de interactividad: No hay elementos interactivos, multimedia ni retroalimentación que faciliten la exploración activa del contenido. ⚠️ Dependencia del idioma: El recurso está en inglés, lo que puede representar una barrera para algunos estudiantes si no dominan el idioma técnico. ⚠️ Accesibilidad condicionada: Aunque IEEE Access es de libre acceso, algunos usuarios pueden no estar familiarizados con la plataforma o requerir orientación para acceder al artículo completo. <>
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