Diseño e Implementación de un Plan de Pruebas para Evaluar la Calidad del Software de una Interfaz Cerebro-Computadora con Propósitos Terapéuticos

Abstract

El software de sistema forma parte fundamental de una gran cantidad de dispositivos electrónicos que utilizamos diariamente; entre ellos los teléfonos inteligentes, automóviles y cajeros automáticos. Sin embargo, dichos sistemas son diseñados, desarrollados e implementados por seres humanos quienes, en cualquiera de sus etapas de creación, pueden generar un defecto en el producto (Mera Paz, 2016). En el Centro universitario de los Valles (CUValles) se está desarrollando el software “CogniDron-EEG”, cuyo propósito es permitir que una interfaz cerebro-computadora pueda ser usada con fines terapéuticos. Por lo tanto, el objetivo general de esta tesis es diseñar un plan de pruebas maestro para evaluar la calidad del software “CogniDron-EEG”, el cual fue desarrollado como prototipo de una interfaz cerebro- computadora. Para diseñar el plan de pruebas de calidad del sistema CogniDron-EEG se consideró el estándar ISO/IEC 25040, el cual describe el proceso para evaluar la calidad de un producto de software (ISO/IEC, ISO 25000, 2022). Se aplicaron métricas cuantitativas así como pruebas de aceptación en usuarios sin diagnósticos previos de entre 7 y 13 años de edad para asegurar el cumplimiento de los requerimientos especificados por el cliente. Dichas pruebas se llevaron a cabo en dos etapas; la primera de ellas consistió en la recolección del consentimiento informado de sus padres o tutores y la aplicación de cuestionarios psicométricos (Neuropsi y Shipley-2), la segunda de ellas en la ejecución de dos sesiones de entrenamiento cognitivo de 8 minutos: una utilizando el CogniDron-EEG y otra utilizando el sistema comercial NeXus. Posteriormente se solicitó a los participantes contestar los cuestionarios “Pick A Mood” (PAM), “Self Assessment Manikin” (SAM), una versión adaptada del “Game Experience Questionnaire” (GEQ) y determinar su sistema de preferencia, mientras que a los usuarios terapeutas se les aplicó la Escala de Usabilidad del Sistema (SUS por sus siglas en inglés). Al momento de su evaluación, de los 51 requerimientos funcionales establecidos por el cliente 20 se implementaron sin errores, 14 con errores de bajo nivel, 1 con errores moderados, 7 con errores de nivel crítico y 9 no se implementaron. El PAM mostró que CogniDron-EEG genera emociones satisfactorias, el SAM sugirió mayor atracción hacia el CogniDron-EEG y el GEQ muestra mayor frustración al usar el sistema NeXus. Finalmente, el grado de usabilidad que muestra el SUS fue de 74 y el 70% de los usuarios lo prefirió sobre el sistema NeXus. En conclusión, la primer versión del CogniDron-EEG tiene un grado de calidad óptimo. Pruebas en usuarios con TDAH son necesarias para validar su efectividad como herramienta terapéutica.