Chatbot personalizado mediante el uso de voz para la atención general de estudiantes de primer nivel en la carrera de ingeniería en la PUCE-I

Abstract

El presente trabajo tuvo como objetivo desarrollar un prototipo de chatbot académico personalizado con reconocimiento de voz para la atención de consultas generales y académicas de estudiantes de primer nivel de la carrera de Ingeniería de la Pontificia Universidad Católica del Ecuador Sede Ibarra. La investigación respondió a la necesidad de mejorar el acceso oportuno a información institucional y académica, especialmente en procesos relacionados con horarios, asignaturas, aulas, calificaciones, actividades y orientación general dentro del entorno universitario. El sistema fue desarrollado como una investigación aplicada con enfoque mixto y metodología ágil Scrum adaptada a un contexto académico. La solución se implementó mediante una arquitectura web compuesta por un frontend en React, un backend en Django REST Framework y una base de datos PostgreSQL destinada a gestionar información académica simulada de estudiantes de primer nivel. Para las consultas institucionales se implementó una arquitectura Retrieval-Augmented Generation (RAG), apoyada en documentos curados, embeddings, FAISS y un modelo de lenguaje de gran escala. Además, se incorporó la interacción por voz mediante servicios de transcripción y síntesis de audio, junto con mecanismos de autenticación segura, verificación OTP, control de acceso y registros de eventos del sistema. Los resultados obtenidos evidenciaron que el prototipo permitió diferenciar consultas públicas de consultas personalizadas, proteger la información académica del estudiante autenticado y ofrecer una experiencia conversacional integrada mediante texto y voz. La validación del sistema se realizó en un entorno controlado, utilizando pruebas funcionales, de usabilidad, seguridad, registro de eventos e interacción por voz. En conclusión, el chatbot desarrollado constituye una solución tecnológica viable para apoyar la orientación académica inicial de estudiantes de primer nivel, reduciendo tiempos de búsqueda de información y centralizando el acceso a servicios académicos relevantes.