La Coordinación de Ciencias de la Computación (CCC) del Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE) se mantiene a la vanguardia en investigación básica y aplicada en el área de ciencias de la computación y tecnologías de la información. Creada en 1997 y con la oferta de posgrados en dicha especialidad desde 1998, la CCC tiene 17 años de experiencia, 21 investigadores de tiempo completo, todos miembros del Sistema Nacional de Investigadores, y siete laboratorios en los que se desarrolla investigación de primer nivel.
Eduardo Morales Manzanares, doctor a cargo de esta coordinación, comparte con nuestros lectores algunas de las investigaciones que se desarrollan en estos laboratorios.
Laboratorio de Aprendizaje computacional y reconocimiento de datos
Casi cualquier actividad humana genera datos: las actividades productivas, industriales, comerciales, de gobierno, salud y educación, entre otras muchas. Generar y almacenar datos es fácil; analizarlos y comprenderlos no necesariamente. En este laboratorio los científicos crean algoritmos, programas y sistemas que permiten el análisis, clasificación y predicción de datos. Recientemente esta línea de investigación desarrolló aplicaciones para el sector salud y productivo; en el primer caso se diseñaron máquinas especiales para la clasificación de los distintos tipos de leucemia; este proceso resultaba complejo porque sólo algunos expertos detectan estas variantes.
Una empresa fabricante de tubos deseaba predecir el número de lotes que no cumplirían con las especificaciones mecánicas establecidas; para ello los investigadores analizaron los datos generados en el proceso de producción e identificaron las partes que debían ser modificadas para obtener mayor precisión en la producción de tubos y que cumplieran satisfactoriamente con las especificaciones necesarias.
Cómputo reconfigurable y de alto desempeño
Los investigadores que trabajan esta línea desarrollan temas como cómputo paralelo, procesamiento digital de señales, comprensión de datos, criptografía y marcas de agua digitales.
El ejemplo más comercial del cómputo paralelo son los videojuegos: utilizan el diseño de programas en tarjetas programables y obtienen mayor velocidad de respuesta.
Siempre ha sido tema de ocupación el resguardo de información confidencial, por ello la criptografía, que tiene como finalidad intercambiar información de manera segura por medio de un canal de comunicación que no lo es, introduce información de manera oculta que puede ser descifrada únicamente por él o los interesados, de este modo es posible ofrecer servicios de cifrado e integridad de datos, autentificación de usuarios y sistemas, entre otros.
Las marcas de agua digitales son utilizadas para la protección de propiedad intelectual, es decir se oculta información en un archivo digital que puede ser imagen, audio, texto o video con información del autor y con ello identificar si el producto es original o no, su uso ilícito o no autorizado.
Cómputo y procesamiento ubicuo
En este laboratorio se desarrolla cómputo distribuido, es decir, en vez de concentrar la información y realizar razonamiento en una única computadora se distribuye esta información en varias máquinas y con la posibilidad de efectuar razonamiento en cualquiera de ellas, esto puede tener distintas aplicaciones. Con el uso de los teléfonos celulares será posible que en casos de siniestros se coordinen estos dispositivos para ofrecer información de las rutas de evacuación según la ubicación de cada usuario y con ello ayudar a la población en situaciones críticas.
Procesamiento de bioseñales y computación médica
El procesamiento de bioseñales como la huella digital, la voz y el iris tienen aplicaciones tanto médicas como en cuestiones de seguridad; es posible que a partir de la lectura del iris de una persona sea posible diagnosticar padecimientos como la diabetes o bien determinar su identidad de una persona.
Uno de los temas que se está desarrollando en este laboratorio es el procesamiento del llanto del bebé, lo que permitirá identificar las causas que motivan el llanto, ya sea por malestar, enfermedad o padecimiento complejo.
En computación médica se ha colaborado con el Instituto Nacional de Neurología y Neurocirugía en la recuperación del movimiento en personas que sufrieron una embolia cerebral, han perdido la movilidad de una extremidad y es necesario someterse a terapia para su recuperación. Para ello se han desarrollado videojuegos de actividades caseras con distintos niveles de dificultad, identificando los movimientos compensatorios que ejecuta el paciente; este software se instala en una computadora común junto con un gripper o agarradera y permiten al paciente realizar sus ejercicios de rehabilitación desde la comodidad de su hogar. Esta colaboración ya cuenta con patentes y pruebas clínicas que avalan su funcionamiento.
Robótica
Esta especialidad desarrolla investigación para crear robots autónomos, independientes y capaces de interactuar con personas. Actualmente sólo algunos centros de investigación y universidades tiene robots; sin embargo en poco tiempo el uso de esta tecnología será tan común como las computadoras personales.
Una de las aplicaciones posibles de esta línea de investigación es el uso de robots en tareas caseras y en la asistencia de personas de la tercera edad, máquinas capaces de monitorear el estado de salud, recordar la ingesta de algún medicamento, el envío de alertas a familiares en caso de emergencia o simplemente como un teléfono móvil.
Otra aplicación es la construcción de multirobots terrestres o aéreos destinados a la localización de personas desaparecidas en situaciones de desastres, con la capacidad de recorrer amplias zonas de difícil acceso en lapsos cortos de tiempo.
Tecnologías del lenguaje
En esta especialidad se construyen modelos para el entendimiento y procesamiento automático del lenguaje oral y escrito.
A partir de ello es posible procesar grandes cantidades de texto, identificar y clasificar documentos, realizar resúmenes, seleccionar extractos y monitorear redes sociales.
Esta tecnología es capaz de identificar a posibles depredadores sexuales en internet; analizando los mensajes que envían es posible construir el perfil del agresor, su sexo, edad y otros datos que puedan servir para su localización.
Laboratorio de visión por computadora
Además de realizar análisis de imágenes médicas, infrarrojas, térmicas y multiespectrales, en este laboratorio se realiza investigación en sistemas de información, simulación, reconocimiento y seguimiento de objetos, y sistemas de vigilancia.
Los científicos del INAOE han creado sistemas que permiten seguir automáticamente un avión, calculan automáticamente y con precisión el lanzamiento de un misil, el aterrizaje de un helicóptero sobre un plataforma marina y robots para la inspección de líneas de trasmisión de luz. Esta especialidad ha colaborado con la Marina, la Comisión Federal de Electricidad y ha desarrollado una gran cantidad de aplicaciones para el sector gubernamental y de servicios.
Si deseas mayor información sobre los posgrados que ofrece el INAOE en ciencias de la computación puedes visitar la página www.inaoe.mx.
