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¿Cómo impulsa la UC el desarrollo de la inteligencia artificial?


El Centro Nacional de Inteligencia Artificial (CenIA), el magíster del mismo nombre, y proyectos basados en big data, inteligencia computacional y robótica, son algunas de las iniciativas gestadas en la universidad que han relevado una de las disciplinas más promisorias para el país. Este es un artículo extraído del periódico Visión UC.

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photo_camera Muchos problemas transversales a la sociedad pueden hoy ser abordados a través de inteligencia artificial. Esta es necesaria no solo por ser reconocida como la gran revolución tecnológica, sino como una tecnología clave en el desarrollo futuro de la sociedad. (Crédito fotográfico: iStock Photo)

Se habla de inteligencia artificial cuando nos referimos a la capacidad de una máquina de emular habilidades propias de los seres humanos, como el razonamiento, el aprendizaje o la creatividad. Con ella, los sistemas tecnológicos pueden percibir el entorno y relacionarse con él, con el fin de realizar alguna acción específica.

La inteligencia artificial nos rodea y muchas veces no lo notamos. La apreciamos, por ejemplo, en el celular, en los algoritmos que nos recomiendan productos de nuestro interés cuando hacemos búsquedas en Google, en las redes sociales, en la medicina o incluso en la automatización vehicular.

De hecho, "la inteligencia artificial complementa la cuarta Revolución Industrial", explica el vicerrector de Investigación, Pedro Bouchon. "Su desarrollo e implementación permite consolidar acciones relacionadas con los métodos avanzados de aprendizaje automático, inteligencia computacional, sistemas adaptativos y autónomos y la aplicación de los mismos en contexto como la visión computacional".

Muchos problemas transversales a la sociedad pueden hoy ser abordados a través de inteligencia artificial. Esta es "necesaria no solo por ser reconocida como la gran revolución tecnológica, sino como una tecnología clave en el desarrollo futuro de la sociedad", sostiene el documento "Inteligencia Artificial para Chile: la urgencia de desarrollar una estrategia", del Senado de Chile (2019).

Y las universidades juegan un rol primordial en su desarrollo, sostiene el director del Magíster en Inteligencia Artificial UC y profesor de la Escuela de Ingeniería, Hans Löbel. "(Primero), no puede ser liderado por la industria porque hay demasiados matices que escapan de lo productivo. Hay aspectos éticos, políticos, que pueden afectar la vida completa. Las universidades tienen que liderar esto en nombre del Estado de Chile para que no pase lo que ha sucedido en EE.UU.", sostiene el académico y continúa: "Cuando el control de la tecnología que puede cambiar el resultado de elecciones está en control de un grupo de cuatro empresas gigantescas, es muy peligroso".

"La inteligencia artificial complementa la cuarta Revolución Industrial" - Pedro Bouchon, vicerrector de Investigación UC

Inteligencia artificial en la UC

Según el vicerrector Pedro Bouchon, Chile es un referente latinoamericano en esta materia. El 82% de la población cuenta con acceso a Internet, lo que lo convierte en uno de los países con mayor cobertura. Adicionalmente, "la carrera por el 5G, como tecnología habilitante para diversas industrias, está abriendo una amplia gama de oportunidades. El Lab Claro - Centro de Innovación UC 5G marca un hito de colaboración entre la academia y el sector productivo, que busca desarrollar soluciones y aplicaciones acorde a los desafíos del ecosistema", explica.

En esta línea, el Centro de Innovación UC Anacleto Angelini, al igual que el Laboratorio de IA de Stanford, está orientado a contribuir a la integración de la academia, la industria y el sector público.

Y es que la innovación tecnológica permite que las empresas y todo tipo de organizaciones capturen, jerarquicen y analicen los flujos de datos. De ahí el valor de esta sistematización para la toma de decisiones conforme a la complejidad.

Un ejemplo es el Instituto Milenio Fundamentos de los Datos (IMFD), recientemente instalado en el Centro de Innovación UC, que busca desarrollar herramientas que permitan fortalecer y transparentar el uso de información al servicio del país.

Entre sus proyectos están la recopilación de datos para el estudio de problemas sociales complejos, la generación de estructuras robustas de información y, por cierto, la inteligencia artificial. Esto, por medio de modelos de deep learning: conjunto de algoritmos de aprendizaje automático que modela abstracciones de alto nivel.

Zippedi es un robot creado por un equipo de académicos de la Universidad Católica, liderado por el profesor Álvaro Soto de Ingeniería, quien hoy es director del Centro Nacional de Investigación en Inteligencia Artificial (CenIA).
Zippedi es un robot creado por un equipo de académicos de la Universidad Católica, liderado por el profesor Álvaro Soto de Ingeniería, quien hoy es director del Centro Nacional de Investigación en Inteligencia Artificial (CenIA). (Crédito fotográfico: El Mercurio)

Otro caso es el Instituto Milenio en Ingeniería e Inteligencia Artificial para la Salud (iHEALTH) que la UC se adjudicó en 2021. Esta iniciativa tiene como misión desarrollar métodos innovadores que integren imágenes médicas, ingeniería e inteligencia artificial (IA) para mejorar las atenciones médicas basadas en imágenes con el objetivo, a largo plazo, de que ésta sea una alternativa más asequible y accesible a todas las personas. ¿Cómo? Potenciando las nuevas herramientas de inteligencia artificial y combinándolas con otras fuentes de información de interés clínico. Está liderado por Claudia Prieto, profesora del Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Facultad de Ingeniería, y del Instituto de Ingeniería Matemática y Computacional UC, y por Marcelo Andia, profesor del Departamento de Radiología y del Centro de Imágenes Biomédicas UC de la Facultad de Medicina.

iHEALTH reúne equipos interdisciplinarios de expertos y expertas para abordar los desafíos de la ingeniería en salud (empezando por las imágenes médicas) de forma interdisciplinar y sinérgica en estrecha colaboración con hospitales, la industria y una amplia red científica nacional e internacional. Cuenta con investigadores de las universidades Católica, de Chile y de Valparaíso, junto a otras universidades asociadas, expertos en imágenes médicas y de ingeniería; inteligencia artificial para imágenes, señales y lenguaje natural; fisiología y clínica/traslacional, entre otras.

"Innovación e inteligencia artificial forman parte de un mismo ecosistema. No son realidades de mundos ajenos. Si hay algo que tenemos en común los seres humanos, es que hemos sido capaces de evolucionar adaptándonos a la necesidades del mundo allá afuera, que nos lleva a protegernos y a buscar ser creativos", dice el consejero del Centro de Innovación UC, Alfonso Gómez.

Enfrentando los grandes desafíos de la humanidad

El profesor de Ingeniería Álvaro Soto, fundador del proyecto que dio inicio al robot Zippedi, llidera el CenIA, que busca convertir a Chile en un polo de inteligencia artificial. (Crédito fotográfico: CenIA)
El profesor de Ingeniería Álvaro Soto, fundador del proyecto que dio inicio al robot Zippedi, llidera el CenIA, que busca convertir a Chile en un polo de inteligencia artificial. (Crédito fotográfico: CenIA)

El Centro Nacional de Investigación en Inteligencia Artificial (CenIA), que inició sus actividades a principios de este año, tiene como principal objetivo convertir a Chile en un polo de desarrollo de inteligencia artificial para Latinoamérica y el mundo, además de potenciar las capacidades de excelencia del país, convirtiéndose en un terreno común que permita escalar los esfuerzos de los distintos centros y universidades. Dirigido por el académico de Ingeniería, Álvaro Soto (arriba), quien es ampliamente reconocido por ser el fundador del proyecto que dio pie al robot «Zippedi».

Las áreas de estudio son diversas y otros académicos de la UC estarán presentes. Dennis Parra, del Departamento de Ciencia de la Computación, se sumará al director Álvaro Soto para explorar el área del aprendizaje profundo para la visión y el lenguaje; Pablo Barceló, del Instituto de Ingeniería Matemática y Computacional UC, explorará la inteligencia artificial neurosimbólica; asimismo, la académica Marcela Peña, de la Escuela de Psicología, se unirá al académico Pedro Maldonado de la Universidad de Chile para explorar la inteligencia artificial inspirada en el cerebro; mientras, Paula Aguirre y Eduardo Cerpa, del Instituto de Ingeniería Matemática y Computacional, investigarán sobre el aprendizaje automático basado en la física.

La idea es contribuir a mejorar la calidad de vida de la sociedad y de quienes la conforman, para afrontar problemas urgentes y desafiantes en áreas como la energía, el desarrollo urbano, el cambio climático, la salud y la educación. 

Big data estelar

(Crédito fotográfico: ALMA)
Como explica la profesora del Instituto de Astrofísica UC Patricia Tissera, la astronomía se está preparando para utilizar la inteligencia artificial en el análisis y manejo de los datos. (Crédito fotográfico: ALMA)
 

Nacido en 2008, el Centro de Excelencia en Astrofísica y Tecnologías Afines (CATA) se ha convertido en la mayor entidad nacional dedicada a la investigación y desarrollo de tecnologías vinculadas a la astronomía. Patricia Tissera, profesora del Instituto de Astrofísica e investigadora titular del CATA, destaca el foco que existe en la transferencia tecnológica donde "vamos a incorporar de manera más explícita la inteligencia artificial. Con las grandes bases de datos que ya se están generando, pero que en el futuro se van a incrementar mucho más. La astronomía se está preparando para hacer ciencia de una manera diferente, utilizando técnicas de inteligencia artificial para el análisis y el manejo de los datos", dice. En el marco de este desarrollo tecnológico, el también profesor del Instituto de Astrofísica, Ezequiel Treister, subdirector de CATA, destaca que "estos nuevos telescopios, estas nuevas tecnologías que se han ido instalando en el país, nos han llevado a incorporar temas de big data (grandes masas de datos). Los necesitamos para sacar el mayor provecho científico de estos instrumentos". (Leer nota "Ciencia astronómica se centra en inteligencia artificial y nuevas tecnologías")


Robótica e inteligencia artificial

Robot submarino del profesor de Ingeniería Giancarlo Troni. (Crédito fotográfico: César Cortés).
Robot submarino del profesor de Ingeniería Giancarlo Troni. (Crédito fotográfico: César Cortés).

Desde otra arista, el profesor de Ingeniería, Giancarlo Troni, también incursiona en estos ámbitos. Además de sus investigaciones con robots submarinos para explorar el fondo del océano (ver foto), Troni lidera un equipo de la facultad que competirá a fines de este año en el llamado "Desafío Maritime Robot X" en Australia, la competencia de robótica naval más exigente del mundo.

Obtuvieron la donación de un catamarán estadounidense, que contará con inteligencia artificial para enfrentar los obstáculos de la competencia. Los investigadores consiguieron una de las nueve naves que los organizadores adjudican a diversos equipos alrededor del mundo. "Cada equipo de ingenieros instala en el catamarán su propio algoritmo de inteligencia artificial. La idea es que sea capaz de superar autónomamente una serie de pruebas inspiradas en los actuales problemas de la navegación", cuenta.

Monitor respiratorio portátil

La tecnología "Chaski"  mide y optimiza la resistencia física como parte del entrenamiento rutinario, minimizando la necesidad de acudir a costosos exámenes en clínicas deportivas.
La tecnología "Chaski" mide y optimiza la resistencia física como parte del entrenamiento rutinario, minimizando la necesidad de acudir a costosos exámenes en clínicas deportivas. (Crédito fotográfico: Equipo Chaski)

Otro proyecto es el monitor respiratorio portátil, también llamado "Chaski": se trata de una iniciativa liderada por Daniel Hurtado, académico de Ingeniería y del Instituto de Ingeniería Biológica y Médica, y que permite al usuario –inspirado en atletas y deportistas– medir y optimizar su resistencia física como parte de su entrenamiento rutinario, minimizando la necesidad de acudir a costosos exámenes en clínicas deportivas. La tecnología se basa en el procesamiento de la actividad respiratoria, a través de algoritmos de machine learning (una disciplina del campo de la inteligencia artificial) que detectan los umbrales ventilatorios. De esta manera, el usuario puede saber si está por llegar a su límite de resistencia, permitiéndole ajustar su ritmo.

Apoyada por la Dirección de Transferencia y Desarrollo de la UC en su escalamiento, esta tecnología es pionera en entregar análisis fisiológico ventilatorio a usuarios que hoy ven limitadas sus opciones de acceso a estudios avanzados de desempeño. 

Revisa la edición de invierno de Visión, el periódico de la comunidad universitaria, aquí.


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