El Workshop de VIU presentó proyectos aplicados a salud, agricultura, industria 4.0 y misiones espaciales, liderados por el Centro ESenCIA.
El Centro de Estudios en Ciencia de Datos e Inteligencia Artificial (ESenCIA), de la Universidad Internacional de Valencia, perteneciente a la red internacional de educación superior Planeta Formación y Universidades, abordó su primer Worskshop de investigación centrado en la utilización de la IA y la Ciencia de Datos en distintos sectores económicos.
Entre los proyectos presentados han destacado las aplicaciones en el campo de la salud, como un modulado computacional de patologías cardíacas o la gestión de plataformas IoT para el monitoreo de cultivos o el monitoreo de adultos mayores con el fin de mejorar los procesos de rehabilitación. También, los proyectos relacionados con el uso de la ciencia de datos para mejorar las infraestructuras verdes y la planificación urbana, los ambientes de computación ubicua, la utilización del Machine Learning en las misiones espaciales, la relación entre la IA y el contenido multimedia o la importancia de estas tecnologías para la industria 4.0.
El workshop del Centro ESenCIA de la Escuela de Ingeniería, Ciencia y Tecnología (ESICT) de VIU, que se celebra anualmente, tiene la finalidad de crear un espacio de discusión e intercambio de experiencias entre los investigadores, así como mejorar la investigación para la aplicación de la Ciencia de Datos y la Inteligencia Artificial. También fortalece los ejes de acción estratégicos de Investigación y Difusión, dentro de la misión de ESenCIA.
“El centro busca promover la enseñanza, investigación, innovación y la transferencia de conocimientos relacionados con el uso de la ciencia de datos y la inteligencia artificial para generar soluciones basadas en diferentes áreas de la industria, la empresa, la ciencia, la educación, así como para el bienestar general de la sociedad” señala la Dra. Yudith Cardinale, directora del Centro.
Inteligencia artificial aplicada a los tratamientos y la prevención en la salud
Dentro del ámbito de la salud, destacó la importancia de aplicar la ciencia de datos avanzada y la IA tanto para la mejora de los tratamientos y el diagnóstico, como en el campo de la prevención.
En referencia a los tratamientos y el diagnóstico, han destacado ponencias como la del Dr. Juan Francisco Gómez, sobre el ‘Modulado Computacional de Patologías Cardíacas’. En ella, el Dr. Gómez evidenció cómo a través del modelado y la simulación de la actividad eléctrica del corazón, es posible comprender los mecanismos que desencadenan las arritmias, lo que permite mejorar el diagnóstico, optimizar las terapias y facilitar la realización de ensayos clínicos no invasivos.
Un estudio con un impacto significativo no sólo en el ámbito científico, sino también en el social y económico. Ya que el uso de la inteligencia artificial en este campo ha permitido optimizar las terapias, reducir los costos de desarrollo de fármacos y aumentar la eficiencia de los ensayos clínicos. Además, esta tecnología contribuye a disminuir el tiempo de hospitalización y la necesidad de experimentación animal en el estudio de las patologías cardíacas.
Otro de los protagonistas fue el Dr. Salvador Herrera Pérez quien presentó ALGOPROMIA, un innovador sistema basado en Machine Learning para la predicción de puntuaciones en Patient-Reported Outcomes (PROMs) y Patient-Reported Experience Measures (PREMs). Durante su intervención, destacó el impacto que esta herramienta tiene en la medicina basada en valor, permitiendo personalizar tratamientos, optimizar recursos y mejorar la calidad de vida de los pacientes. Por ello, ALGOPROMIA, que ha sido entrenado con datos de más de 60 hospitales de toda España, pretende consolidarse como un referente en el uso de inteligencia artificial aplicada a la telemedicina.
En el ámbito de la prevención, destacaron dos proyectos. El primero denominado ‘Integración de la ciencia de datos y el diseño en ingeniería con aplicación a dispositivos de Rehabilitación en adultos mayores’, fue presentado por la Dra. Mary Josefina Vergara. Este estudio destaca la creciente importancia de la personalización y precisión en el diseño de dispositivos médicos. La Dra. Vergara habló sobre cómo la integración de la experiencia del usuario y el estado de salud del paciente, en el desarrollo de estos dispositivos, representa un avance crucial para mejorar la eficacia de las soluciones de rehabilitación y promover un envejecimiento saludable.
En la misma línea, Angela Di Serio, la Dra. Yudith Cardinale, Ismael Pajuelo y Fernando Hernández, expusieron su estudio sobre la ‘Realidad Aumentada e IoT para el bienestar de adultos mayores’. En él se combina la tecnología IoT y la Realidad Aumentada, describiendo aplicativos como Juegos Serios en dispositivos móviles para incentivar la actividad física y cognitiva de las personas mayores y un pastillero inteligente para la gestión de la toma de sus medicamentos.
IoT e Inteligencia Artificial en ambientes de computación ubicua
Los ambientes de computación ubicua se caracterizan por la integración de la informática en el entorno de la persona. Lo que se traduce en que están poblados de distintos sensores y dispositivos móviles, que conforman plataformas IoT, a partir de las cuales se adquieren datos para ser analizados con IA en diferentes sectores.
Tal es el caso de los aplicativos descritos por la Dra. Yudith Cardinale y el Dr, Ismael de Fez relacionados con el monitoreo e identificación de las actividades diarias y la detección de situaciones de emergencia de adultos mayores que habitan en casas inteligentes, instrumentadas con distintos sensores de ambiente y weareables.
El logro de esto, es que con la Ciencia de Datos y la IA es posible determinar el nivel de independencia de adultos mayores y programar servicios de apoyo y acompañamiento en sus propios hogares.
Pero también podemos encontrar estos ambientes de computación ubicua en otros campos. Por ejemplo, en el sector agrícola, donde también se exploran las técnicas de Ciencia de Datos y Big Data, combinadas con IoT y agricultura de precisión, aplicadas a la optimización de cultivos.
Así, la Dra. Yudith Cardinale y el Dr, Ismael de Fez describieron un Sistema IoT para el control de riego y salud de siembras, basado en sensores de temperatura y humedad del suelo, cámaras y predicción del tiempo. También el Dr. Roger Clotet habló sobre el ‘Uso de IA para la detección de enfermedades en cultivos’, proyecto en el que se aborda la recolección de datos a través de drones y sensores, su procesamiento y el análisis para la toma de decisiones, resaltando su impacto en la productividad, sostenibilidad y calidad del cultivo.
Ciencia de datos en sostenibilidad
Otra de las ponencias destacadas, fue la de la Dra. Vanessa Moscardó junto al Dr. Daniel Jato. El proyecto titulado ‘Evaluación de los servicios ecosistémicos de la infraestructura verde utilizando datos duros y blandos’, explicaba cómo a través de la inteligencia artificial y la ciencia de datos se puede mejorar la planificación urbana y las infraestructuras verdes, a través de la construcción de modelos predictivos, capturas de la percepción ciudadana y la caracterización del ecosistema urbano a microescala.
Machine Learning como herramienta astrofísica
Quizá uno de los campos más desconocidos es el potencial que la aplicación de la IA y la ciencia de datos tienen en el campo de la astrofísica. Por ello, y bajo el lema “Más allá de la ESenCIA de los datos”, este workshop también trató proyectos como el expuesto por la Dra. Elisa Nespoli con el título ‘Machine Learning para la clasificación automática de estrellas binarias de rayos X: preparación para la Misión espacial THESEUS’.
Esta ponencia se centró en la participación de la Universidad Internacional de Valencia (VIU) en la misión espacial THESEUS, de la Agencia Espacial Europea, diseñada para estudiar fenómenos astronómicos de alta energía como estallidos de rayos gamma, señales electromagnéticas de ondas gravitacionales, estrellas de neutrones con campos magnéticos extremos y sistemas binarios de rayos X.
Durante la ponencia, se describió cómo se usa la inteligencia artificial para identificar y analizar estas señales cósmicas, centrándose en sistemas binarios de rayos X, donde una estrella alimenta a otra más densa y extrema. Este trabajo es un paso clave para prepararnos para los datos que THESEUS enviará en el futuro.
También, la Dra. Marta González presentó ‘Un análisis topológico de datos aplicado a la formación estelar’. Durante la charla se introdujeron conceptos básicos y técnicas de análisis topológico de datos (TDA, por sus siglas en inglés).
También se presentaron resultados preliminares que demuestran su potencial para la determinación de estructura en regiones de formación estelar. La aplicación de técnicas de TDA a la formación estelar es el corazón del proyecto TACOS, recientemente financiado por la agencia estatal de investigación.
También relacionado con análisis de objetos astronómicos, en particular estrellas, galaxias y cuasares, el Dr. Néstor Sánchez presentó su trabajo sobre la “Clasificación fotométrica de cuasares y galaxias usando aprendizaje automático”, cuyos resultados han demostrado que la aplicación de técnicas aprendizaje automático, como Random Forests, arrojan una buena clasificación cuando se utilizan los colores de los objetos en vez de su brillo.
La industria 4.0 y los gemelos digitales, una realidad incuestionable
No podía faltar el análisis de la aplicación de las últimas tecnologías en la industria 4.0, a través de ponencias como la del Dr. Israel Francisco Benítez Pina, titulada “Gemelos Digitales de celdas de manufactura flexible para elevar indicadores de desempeño industrial”.
El Dr. Benítez explicó cómo la automatización moderna no solo se ocupa del control y estabilización de procesos industriales, sino que se integra a la supervisión inteligente y la gerencia empresarial automatizada, para elevar indicadores (KPIs) de eficiencia empresarial como la productividad, la calidad, la agilidad o la seguridad. Así se crean auténticas Smart-Factory (Industria Inteligente) y las bases para que el sistema físico pueda tener una réplica virtual, el denominado Gemelo digital – DT, en sistemas ciber-físicos de producción.
Algunas de las claves para conseguirlo son las abordadas en su presentación sobre por qué y para qué usar Gemelos Digitales de Sistemas de Manufactura Flexible (SMF) en la Industria 4.0.; el concepto en cinco dimensiones de Gemelo Digital (DT) de SMF; las principales herramientas de diseño y simulación de un sistema de automatización robotizado básico; y, sobre todo, cómo se puede realizar el desarrollo de un gemelo digital en SMF de PYMES y Autónomos. Por su lado, el Dr. Miguel Cerrolaza describió varios proyectos biomecánicos para el desarrollo de implantes, modelamiento numérico y aplicaciones industriales.
Fake news y el análisis de contenido multimedia
El análisis de diferentes contenidos multimedia basado en IA y procesamiento de lenguaje natural fueron abordados en el estudio de Bogdan Andrei Baltes, titulado ‘Automated Fact-checking based on Large Language Models: An application for the press’, que trata el análisis de textos de noticias para la detección de noticias falsas y el proyecto de Martín González, titulado ‘Sistema autónomo comprensivo de clasificación y Consulta de contenidos multimedia’, para el análisis de vídeos educativos.
(Universidad Internacional de Valencia)
