Bioinformática: el estudio de los genes mediante tecnologías de la información
Todo ser vivo responde a una cadena de informaciones, datos vivos que se codifican hasta finalmente constituir un organismo. Gracias a transcendentales investigaciones, hemos descubierto que nuestras macromoléculas (como las proteínas y el ácido desoxirribonucleico [ADN]) explican nuestra constitución biológica, además de revelar posibles alteraciones y padecimientos adheridos a nuestra secuencia genética. Antes que el espectro de la informática tocara a las puertas de la biología, la intención de acumular este extenso volumen de información genética representaba una ardua tarea en el terreno de los estudios biológicos. La compilación de una enorme base de datos —semejante a un gran archivero tradicional— resultaba complicada y fatigosa. Afortunadamente, los algoritmos propios de la informática llegarían para salvar el día. En este sentido, la reciente aparición de la bioinformática se erige como una provechosa alianza entre las ciencias biológicas y las tecnologías de la información. Por lo tanto, se entiende como una ciencia multidisciplinaria que analiza y pretende recoger referencias genéticas en beneficio de aplicaciones asociadas a los campos de la medicina y los estudios genómicos. El nacimiento de la bioinformática Todo comenzó en 1953, cuando el estadounidense James D. Watson y el británico Francis Crick dejaron en claro la estructura del ADN: un modelo de doble hélice. Algunos años después, en 1965, la físico-química estadounidense Margaret Dayhoff publicaría su libro de investigación Atlas of Protein Sequences, texto que ayudó a conjugar las útiles herramientas de los primeros ordenadores con las indagaciones relacionadas a los estudios genómicos. De ahí en adelante, en un sentido muy rudimentario, los demás biólogos acercaron sus hallazgos hacia aquellos primitivos computadores que permitían archivar —en el sentido estricto de la palabra—, la información de las distintas combinaciones de proteínas y la estructura del ADN. En otras palabras, partiendo de los primigenios albores de la informática y las investigaciones relacionadas a la biología molecular, ambos coludieron en un principio para labores estadísticas. La conveniente alianza de la informática y la genética Desde el célebre descubrimiento de Watson y Crick, entendemos que el correcto estudio del ADN descifra el signo de la vida biológica y particulariza las complejas propiedades de los métodos orgánicos: en suma, el gen explica al organismo. Por consiguiente, en el genoma (conjunto de genes) se localiza parte de la respuesta fundamental de la constitución de un ser vivo. Para ahondar en este esta materia de estudio ha sido necesaria una coalición fundamental con las ciencias computacionales. Mientras que desde el siglo XIX la genética se entiende como una ciencia que estudia y analiza los componentes hereditarios entre organismos que se transmiten de generación en generación, por su parte, la bioinformática viene a facilitar, a través de equipos tecnológicos, los métodos investigativos que generan importantes hallazgos en este campo científico iniciado por Gregor Mendel. El estudio del genoma pretende revelar ciertas cuestiones sobre el funcionamiento y el principio evolutivo de la vida biológica. De este modo, habría que preguntarse: ¿por qué los biólogos procuran construir una respuesta total del origen de la existencia desde una escala microestructural a una macroestructural? La respuesta está en las particularidades de un gen, que permiten formar un entendimiento conjunto de la herencia entre organismos. Por consecuencia, razonamos que las herramientas de la informática son prósperamente valoradas para las investigaciones de estas disciplinas. Tanto así que otras aplicaciones tecnológicas de los estudios genómicos apuntan a reconocer en la secuenciación genética un acceso a numerosas variaciones anormales en los genes que rastrearían el origen de diversos padecimientos humanos. De este modo, las conclusiones de la genómica ayudarían a redefinir los actuales métodos existentes en los tratamientos médicos. Aplicaciones de la bioinformática Como hemos mencionado anteriormente, la diversidad genética de los organismos concibe numerosas directrices que abogan por un área de investigación y, consecuentemente, campos de aplicación para todo ese conocimiento que poco a poco está siendo adquirido. Desde la bioinformática se exportan varios alcances al terreno de la medicina, los estudios evolutivos, la conservación de la biodiversidad, entre otras significativas aplicaciones. Así, la medicina mantiene su relación con los estudios genómicos a través de la industria farmacéutica. El importante papel que desempeña la creación de medicamentos de vanguardia para la mejora en la calidad de vida redefine los nuevos caminos de la fisiología en nuestro siglo XXI. Estos hallazgos tienen como consecuencia el impulso de tratamientos preventivos y precisos para enfermedades oncológicas (diversos tipos de cáncer, leucemia, tumores benignos) y patologías asociadas a mutaciones genéticas. También, la bioinformática permite almacenar un control médico hospitalario: a través de la información de patrones hereditarios y posibles anormalidades genéticas, se atienden medidas preventivas en beneficio de la salud del paciente. Por otro lado, en las investigaciones relacionadas a la biología evolutiva, las herramientas tecnológicas permiten rastrear las múltiples transformaciones que han sufrido las secuencias genéticas en diversas especies animales y, primordialmente, en el ser humano. Es decir, los datos biológicos de un organismo están asociados a una herencia genética con patrones semejantes: en el acto reproductivo reside una sucesión genética que se conserva a través de las generaciones. Uno de los problemas primordiales de nuestra actualidad, como lo es la contaminación ambiental, también encuentra cabida en los estudios de la bioinformática. Es a través de la recuperación de información de distintas secuencias genéticas del ADN que algunos investigadores promueven un estudio general de las poblaciones y las especies animales para revelar posibles desarrollos evolutivos en estos organismos y cómo reaccionan ante el actual deterioro ambiental. En conclusión, la bioinformática revela y abre las puertas a nuevas líneas de investigación en beneficio del conocimiento biológico de los organismos que nos rodean. Ante esta nueva responsabilidad, es necesario atender las problemáticas sanitarias y ambientales que arrastra una sociedad en constante estado de aprendizaje. En pocas palabras —y aunque pudiera parecer un tanto contradictorio—: mantener nuestra herencia con ayuda de la innovación. Andrés Márquez (Comunicación y Difusión, PIT-UAS).
Personal de la empresa japonesa Hioki imparte en el PIT-UAS capacitación para analizar la calidad de la energía eléctrica
El ingeniero Román Leal, representante regional de la empresa japonesa Hioki, visitó las instalaciones del Parque de Innovación Tecnológica (PIT) de la Universidad Autónoma de Sinaloa (UAS) para impartir una capacitación sobre cómo utilizar el analizador de calidad de energía PW3198, 22 personas se dieron cita en la Sala de Videoconferencias; destacó la participación de colaboradores del PIT-UAS, así como estudiantes y personal docente de la Universidad Tecnológica de Culiacán, estudiantes del Tecnológico de Culiacán y empleados de la empresa residente HunabSys. El PW3198 sirve para conocer los problemas de calidad de energía en las corrientes de red, ya sea una vez que sale de la subestación hacia la empresa o cuando se envía para su aplicación. En entrevista, el representante de Hioki especificó algunas funciones del aparato: «Para hacer el monitoreo de la buena o mala calidad de la energía que se tenga en las instalaciones, para corregir los factores de potencia bajos, los desbalances de bases… Esto nos va a servir para ahorrar en costos energéticos, para ahorrar en mantenimientos predictivos, para no cometer infracciones por el suministro eléctrico en CFE con bajos factores de potencia. Aparte, se pueden hacer análisis en paneles solares, en máquinas para potencias y consumos y para ver las alteraciones que los mismos aparatos que tienen aquí generan en la energía». La capacitación consistió en explicar las funciones que puede cumplir el aparato y el rendimiento que puede dar el mismo, además se explicaron la instalación del PW3198 y los resultados que genera en el campo de trabajo. Sin duda, el rendimiento del excelente equipo con el que cuenta el PIT-UAS en su Smart Eco-Park se vería beneficiado con este aparato, que sería de gran ayuda para garantizar un mejor uso de energía no sólo en las instalaciones del propio PIT-UAS sino en la Casa Rosalina en general. Asimismo, cabe destacar que se mantendrá contacto con la empresa Hioki para que, en un futuro, se pueda contar con otros aparatos que beneficien el funcionamiento del Parque. Alfredo Careaga (Comunicación y Difusión, PIT-UAS).
Talleres de alta especialización: lugares para la innovación y la creatividad
Desde su concepción, los talleres de alta especialización, también conocidos como fab labs (del inglés fabrication laboratory) representan un gran logro en el impulso a la innovación tecnológica. Es indudable que la labor que los fab labs pretenden promover en el campo científico permite aumentar el nivel de competencias en distintos proyectos que combinen el buen desempeño y la creatividad. En este sentido, lo primero sería preguntarse: ¿qué es un taller de alta especialización o fab lab? En principio, se puede entender como un espacio competente para la elaboración de prototipos innovadores que establezcan un futuro interés comercial o personal. Para esto, un taller de alta especialización necesita estar capacitado con distintas máquinas que ayuden en la concepción y consecuente producción de los modelos por desarrollar. Equipos primordiales en un taller de alta especialización Entre las diferentes unidades y maquinarias que conforman un taller de alta especialización, encontramos principalmente: Impresora 3D: es un dispositivo capacitado para la creación de piezas o modelos en tercera dimensión (3D) a partir de diseños hechos por computadora. Fresadora de precisión: es una máquina encargada de realizar cincelados sobre materiales metálicos. Cortadora láser: se utiliza para realizar variedad de incisiones a distintos materiales de mediana densidad. Plotter de vinilo: es un aparato que efectúa cortes y diseños en materiales elaborados principalmente a base de vinilo, un tipo de plástico de amplio uso industrial. Así también, en un fab lab son necesarios distintos softwares de programación en computadoras que reciban instrucciones humanas y coordinen eficazmente el uso de la maquinaria. Primeros atisbos de los talleres de alta especialización El concepto esencial de los fab labs surge dentro del Instituto de Tecnología de Massachusetts (Massachusetts Institute of Technology, MIT) en el año 2001, bajo el padrinazgo de Neil Gershenfeld, , científico estadounidense, profesor titular y actual director del Centro para Bits y Átomos (Center for Bits and Atoms, CBA) de la misma institución. «Estamos justo al borde de esta revolución digital en la fabricación, donde los resultados de la computación programen el mundo físico», ha comentado. En otras palabras, el propósito cardinal de los fab labs reside en aplicar la tecnología digital en la elaboración de objetos físicos: transformar los bits en átomos. Esto determina favorablemente un nuevo camino en el devenir de la creación de productos personificados, atendiendo así, en primera instancia, la creatividad y el ejercicio lúdico de la ciencia. De esta manera, el valioso fomento a la innovación que es inherente a la utilización de estos «laboratorios a pequeña escala» se entiende como una propicia inversión de papeles: el laboratorio pasa más a ser un taller técnico para alumnos y primerizos ejecutantes que un recinto sostenido en la erudición y la complejidad de los expertos; incluso, los fab labs pretenden funcionar desde una faceta microempresarial y ecológicamente sostenible, para así dejar de lado los daños de la contaminación ambiental y los peligros económicos de la sobreproducción propios de las grandes industrias. Por ende, Neil Gershenfeld ha argumentado en favor del concepto de los talleres de alta especialización: «El mercado actual se basa en inventar un producto y en producirlo en una fábrica. Nuestra filosofía es otra. Se trata de producir bajo demanda en laboratorios locales, independientemente de dónde se haya diseñado el producto». Red de laboratorios: socialización para la innovación Hábilmente, los fab labs que iniciaron en el MIT han mantenido su relevancia a nivel internacional a través de una accesible red de colaboración entre universidades y empresas de iniciativa privada. Así pues, mantienen presencia en regiones de los cinco continentes: en Estados Unidos funcionan 20 laboratorios de alta especialización, tenemos 30 en Hispanoamérica, hay 33 en Europa, 9 en Asia y 8 en África. La afortunada acreditación permite a la institución poseedora ampliar las relaciones con investigadores extranjeros, desarrollar proyectos en conjunto con otras instituciones y mantener contacto con diversas áreas de especialización en el campo de la innovación tecnológica. Cabe también mencionar que en 2015, a través de una convocatoria para fomentar el desarrollo de prototipos innovadores mediante talleres de alta especialización, fab labs o maker spaces, el Instituto Nacional del Emprendedor (INADEM) de México comenzó el registro de dichos organismos, como parte de la Red de Innovación, al amparo de la Red de Apoyo al Emprendedor. Año con año, el INADEM realiza la Semana Nacional del Emprendedor, multitudinario evento para propiciar redes de contactos profesionales que reúne a emprendedores y empresarios de micros, pequeñas, medianas empresas, ofrece conferencias, talleres, demostración de productos y foros abiertos a diversas industrias. Utilidades de los fab labs La escalonada apertura de los talleres de alta especialización responde a un amplio terreno laboral. Por lo tanto, este nuevo modelo productivo puede ser utilizado por científicos, arquitectos, ingenieros, diseñadores, artistas, entre otros profesionales. Hemos visto desde hace poco tiempo cómo los nuevos modelos de innovación buscan agrupar distintos campos de especialización en aras de desarrollar proyectos mejor elaborados: la faceta multidisciplinaria de los fab labs resuelve muchas inconsistencias de los viejos modos de fabricar objetos y hacer ciencia. La forma personalizada de producción de los talleres de alta especialización fomenta un espacio donde las ideas concebidas se conviertan exitosamente en objetos, se materialicen. Desde hace pocos años, esta nueva concepción productiva ha reformulado las estrategias económicas dentro del mercado tecnológico: las puertas de la prosperidad han sido abiertas para los pequeños empresarios y fabricantes. De modo que, entre los distintos productos que pueden trabajarse dentro de un fab lab se encuentran dispositivos electrónicos, mercancías textiles y prototipos plásticos. En conclusión, la favorable habilidad de trabajo y la amplitud de componentes puestos en juego dentro de un laboratorio de alta especialización persiguen un objetivo esencial: comenzar a innovar desde el pequeño espacio hasta alcanzar un horizonte universal y moderno. Andrés Márquez (Comunicación y Difusión, PIT-UAS).
Visión computacional: tecnología que observa hacia el futuro
En la vida cotidiana utilizamos nuestro sentido de la vista, comúnmente sin detenernos a razonar cómo funciona y cuáles son los componentes y procesos puestos en juego entre nuestro cerebro y los ojos. Es noción aceptada y entendida que la vista se aplica desde un proceso cognitivo que recibe e interpreta señales del exterior. Hace muchos siglos, Aristóteles sostenía en su Metafísica que «la vista, mejor que los otros sentidos, nos da a conocer los objetos, y nos descubre entre ellos un gran número de diferencias». Así pues, aunque distinguir la constitución de las cosas pertenecientes a un espacio real y delimitado nos caracteriza como seres vivos, también obedecemos a una intuición superior que —en comunión con la memoria— nos define como entes racionales: en pocas palabras, nos humaniza. Por otro lado, de unos años para acá, en el ámbito científico encontramos múltiples innovaciones que pretenden conferir cierta visión razonada a los distintos prototipos tecnológicos que comienzan a despuntar en el competitivo sistema de mercado actual. Algunas máquinas concebidas a partir de la inteligencia artificial ofrecen, entre sus otras muchas cualidades, la capacidad de estar a la mira del mundo real y palpable. De este modo, el aparato ejerce una especie de libertad para actuar y decidir convenientemente, conforme a la utilidad y el servicio que le ha conferido la sociedad. En síntesis, éste es el propósito de la visión computacional. Un primer vistazo a la visión computacional Esta disciplina prorrumpe en la década de 1960 con una idea preconcebida y un tanto equivocada por parte de los primeros científicos especializados en inteligencia artificial: ofrecer imágenes a una computadora para que las interpretara era relativamente fácil. En realidad resultó ser todo lo contrario. En ese tiempo, había multitud de asuntos por tomar en cuenta para conseguir avances significativos en la visión artificial. En este sentido, la visión computacional sigue entendiéndose como una disciplina científica que estudia y promueve la capacitación de distintos dispositivos y computadores para la interpretación de imágenes del mundo real, de tal forma que tanto los procesos como los resultados se asemejen lo más posible a las capacidades humanas. Visión y memoria: mirar desde la mente Para tal caso, es necesario entender la relación que el proceso cognoscitivo guarda con la capacidad visual en un contexto informático. Existen interesantes postulados teóricos que abordan el problema de la memoria computacional (rama angular de la visión artificial) desde distintas aristas. Algunos defienden la necesidad de una aplicación exterior al dispositivo que realice los procesos memorísticos primordiales para su funcionamiento. Otros académicos creen válido esforzar las investigaciones desde una noción intrínseca, es decir, buscar definir una estructura cognitiva en la construcción misma del modelo electrónico. Así también, otros desarrolladores realizan un aporte desde una exploración más básica y rudimentaria, aplicando la simulación de tareas específicas de la memoria en algunos computadores. Por consiguiente, es trascendental la conjunción entre memoria y visión en el ramo de la informática, para así poder permitirse rastrear a priori cierto almacenamiento de información que esté en constante revisión con las imágenes encontradas en la vida real. En pocas palabras, la máquina debe perseguir una serie de pasos para lograr su propósito: necesita aprender para ver. Niveles de la visión computacional El estudio de la visión artificial divide sus componentes en tres horizontes esenciales, desde el más elemental hasta el más complejo: Nivel 2D. Distinción de los rasgos básicos en una imagen superpuesta: líneas, trazos, bordes, arcos, ceros. Nivel 21/2D. Identificación en la imagen de matices propios de la estereoscopía (disciplina que estudia la ilusión tridimensional de los objetos), como la iluminación, la reflectancia y el sombreado, en conjunción con los rasgos elementales antes mencionados. Nivel 3D. Representación de los objetos en el espacio real. Esto permite las consiguientes clasificación y comparación de las imágenes con información previamente recopilada en el dispositivo. De tal modo, distintos apartados teóricos de la informática defienden que estos tres niveles deben formar en conjunto una directriz adecuada en la experimentación y el desarrollo de la visión computacional. Aplicaciones a la vista La visión computacional ha presentado un auge extraordinario en distintos campos de la industria y la tecnología. Por citar algunos casos, es trascendental su uso en la metrología óptica: a partir de un sistema de visión artificial, es diseñado un objeto con las medidas y magnitudes físicas adecuadas; también tiene una aplicación significativa en la lectura de datos: aquí se concibe desde el reconocimiento y la comprobación de caracteres y códigos que permiten una correcta recopilación de información (archivos, documentos, productos) para su posterior almacenamiento y categorización (un ejemplo cotidiano de esta aplicación son las máquinas que detectan el código de barras de los productos disponibles en un supermercado); otros casos son los sistemas de control y vigilancia, que permiten detectar inconformidades en un espacio previamente trazado por el usuario; incluso, en el campo de la medicina son utilizados los rayos X y otros complejos sistemas para la detección de enfermedades a partir de las tomografías, radiografías, resonancias magnéticas, entre distintas utilidades a considerar. Entre otras mercedes que ha ofrecido la visión computacional a la nueva tradición de la innovación y la competitividad, se encuentra su enfoque actual en la robótica. Así pues, son notables las investigaciones realizadas en el desarrollo de robots domésticos: se pretende innovar a partir de la creación de un modelo protohumano que realice labores de limpieza, cuidado de niños y adultos mayores. Uno de los investigadores entusiastas en este rubro es el científico mexicano José Martínez Carranza, doctor en Ciencias Computacionales por la Universidad de Bristol, quien ha dicho: «No sólo en México, en todo el mundo existe la necesidad de tener robots que nos puedan apoyar en la casa, robots que puedan limpiar. Hay empresas que ya venden robots que limpian el piso, por ejemplo. Entonces, es tener un robot que pueda cuidar a los niños, les pueda hacer compañía, pueda platicar contigo». En todo caso, materializar un producto que a todas luces ofrece una gran variedad de utilidades indispensables para las necesidades humanas, puede sonar fantasioso o lejano; las investigaciones, por el contrario, demuestran que este camino está
Ganadores del Reto 10 del TecnoCamp 2016 presentan su proyecto en las instalaciones del PIT-UAS
En una reunión concertada el día 11 de noviembre en el Parque de Innovación Tecnológica (PIT) de la Universidad Autónoma de Sinaloa (UAS), los estudiantes Darel Lugo, Guillermo Rojas, Norma Rodríguez y Omar Salazar, ganadores del Reto 10 del Campamento de Ciencia, Tecnología e Innovación (TecnoCamp 2016), presentaron las conclusiones de su proyecto Agrosen: Sensor de Flujo de Semillas para Sembradoras Tradicionales (elaborado en conjunto con Francisco Espinoza). Los jóvenes fueron elegidos para trabajar durante seis semanas en las instalaciones del PIT-UAS, donde se les facilitaron tanto los materiales como las asesorías necesarias para desarrollar su prototipo. El proyecto consiste en la creación de un dispositivo que facilite la utilización de las sembradoras operadas en el sector agrícola; el propósito de este sensor es contribuir a garantizar un uso responsable de los granos de siembra, así como también detectar anormalidades en ciertas extensiones del campo. El prototipo Agrosen, instalado correctamente en una sembradora tradicional, funciona como un sensor que controla el flujo de semillas a partir de la utilización de un emisor de luz infrarroja y dos receptores. «A pesar de que todos estamos interesados en áreas diferentes, de todas maneras compartimos el gusto por la ciencia y la investigación. Eso nos unió más», comentó Norma Rodríguez, una de los participantes en el diseño de Agrosen. De tal manera, el vínculo de los estudiantes para materializar este proyecto generó un cruce de disciplinas que permitió observar desde un enfoque más amplio las utilidades del mencionado dispositivo. Los jóvenes colaboradores, ayudados por su despunte y sus aptitudes demostradas en el marco del Tecno Camp 2016, presentaron un primer prototipo en la Sala de Videoconferencias del PIT-UAS. Asimismo, agradecieron el apoyo y la asesoría recibidos por los especialistas afiliados a las labores del Parque. «Esa fue una parte fundamental en nuestro proyecto, el poder sentirnos en un ambiente de trabajo agradable», puntualizó Omar Salazar. Así también, uno de los puntos angulares de los beneficios del Agrosen radica en los bajos costes que pretende generar mediante el máximo aprovechamiento de los recursos, pues busca evitar un consumo inapropiado de los granos utilizados en los campos agrícolas. «Lo que queremos hacer nosotros es solucionar esto para tener una mejor distribución de los insumos agrícolas», expresó Darel Lugo. Por otro lado, el joven Guillermo Rojas, ante la grata experiencia que vivió en el PIT-UAS, compartió su entusiasmo al materializar nuevas ideas en tecnología e innovación. «Sería muy bueno para mí seguirme desarrollando en el ambiente científico, con personas que ya tienen un trabajo establecido, sacar mi propio trabajo que me pueda permitir también actuar como un verdadero investigador», puntualizó. El equipo de estudiantes fue revisado por un jurado calificador durante la formal presentación del prototipo. «Supera las expectativas, desde mi punto de vista, porque es completamente funcional y, de hecho, algo sorprendente para mí fue que los miembros del equipo tienen muy claro cuáles son los siguientes pasos», argumentó el c. M. C. Rogelio Prieto Alvarado, coordinador operativo del PIT-UAS. A su vez, el doctor Inés Vega López, responsable del Laboratorio de Bioinformática del PIT-UAS, destacó el bajo coste económico que representa materializar la idea de los alumnos. «Parten de un problema que existe y presentan una solución. Además, lo importante de esto es que es una solución de bajo costo», aseguró. El doctor Carlos Duarte, de la Facultad de Ciencias Físico-Matemáticas, comentó sobre el prototipo: «Es algo con un grado de complejidad bueno y el desarrollo no necesita mucho trabajo más para terminar en un producto aplicable. Como ya tienes esa parte de hardware, puedes programar muchísimas cosas más». Por su parte, el maestro José Ramón López Arellano, director de dicho parque tecnológico universitario, felicitó personalmente a los jóvenes emprendedores por el empeño con el que desarrollaron su proyecto además del entusiasmo que los caracteriza. Reiteró que uno de los propósitos del Parque es el de generar desarrollos tecnológicos en colaboración con empresarios así como con emprendedores, dejando las puertas del PIT-UAS abiertas para estos cinco jóvenes talentos. Comunicación y Difusión PIT-UAS.
Macrodatos: del micromundo personal al estudio masivo de usuarios
Todos los días, ya sea de manera continua o esporádica, te conectas a redes inalámbricas a través de tu teléfono, tu tableta, tu computadora u otros objetos que puedan tener acceso a internet. Cada vez que te conectas, generas una cantidad de datos enorme, ya sea que estés publicando una foto o un estado en Facebook, realizando una búsqueda en línea, haciendo una compra con tu tarjeta de crédito, viendo una película en alguna página de renta con tu cuenta de usuario… TODO es parte de esa constante generación de información. Pero, ¿alguna vez te has preguntado qué sucede realmente con todos esos datos?, ¿tienen alguna utilidad? Los datos en números Gracias a que la digitalización y los sistemas de conexión a redes son cada vez más sofisticados, las tecnologías de bases de datos que se utilizaban hasta hace unos cuantos años han ido quedando obsoletas, al mostrarse incapaces de analizar y estructurar eficientemente el gran volumen de información que generan los usuarios a través de distintas plataformas y dispositivos conectados a internet. Sólo en este año, se ha registrado que las personas en el mundo realizan cuatrocientas mil búsquedas en Google por segundo y suben alrededor de trescientas horas de contenido a YouTube en formatos de video cada hora; el mundo genera unas diez mil transacciones de pagos por tarjetas de créditos y en Twitter se envían cerca de trescientos cuarenta millones de tuits al día (el equivalente a cuatro mil tuits por segundo). En pocas palabras, en el mundo actual se generan cerca de 2.5 quintillones de bytes de datos al día. Es importante destacar que, de acuerdo con un estudio realizado por IBM, 90% de esta información se ha generado tan sólo a partir de 2011. Esta avalancha de datos o datos tsunami (como se le llama en ocasiones) procede de distintas fuentes, como son: internet, teléfonos de última generación, estudios científicos, negocios, administración, entre otros. Todo esto es conocido como macrodatos (big data, en inglés) y está conformado por toda aquella información, ya sea estructurada, no estructurada o semiestructurada, que no puede ser procesada o analizada utilizando procesos o herramientas tradicionales (estudios de mercado, encuestas, observación y análisis, todo a cargo de humanos). Macrodatos: una ventana abierta al estudio de los usuarios Entonces, los macrodatos consisten en el conjunto de procesos, tecnologías y modelos de negocio que están basados en datos y en capturar el valor que estos encierran. Los datos están caracterizados por las denominadas tres V: volumen (ahora se habla de petabytes generados en lugar de megabytes o gigabytes), variedad (la información puede ser estructurada, no estructurada, semiestructurada, audio, video, XML, etcétera) y velocidad (la cantidad de tiempo que toma analizar los datos recolectados). En ocasiones también se habla de una cuarta V: la veracidad. Desde finales de la primera década del siglo XXI,comenzaron a aplicarse tecnologías que buscan analizar y aplicar en tiempo real toda esta recolección sobre el comportamiento de los usuarios, para que así las empresas o los distintos ámbitos puedan efectuar análisis predictivos que los ayuden a mejorar sus procesos. En el caso de las empresas, se pretende aplicar los macrodatos de tal manera que éstos puedan predecir, a través de estudios del comportamiento del consumidor y de mercado, cómo retener a sus clientes e incentivarlos a la compra de sus productos con mayor viabilidad. De acuerdo con un estudio realizado por el grupo Aberdeen, las empresas que utilizan macrodatos para sus análisis de mercado reportaron un incremento anual de 98% en la retención de sus clientes, contrastando con lo reportado por las empresas que no utilizan esta fuente de información, cuyo incremento es de apenas 20%. El peso que esta enorme cantidad de información tiene para el desarrollo de las empresas y la conservación e incremento del ciclo de vida y las satisfacciones del cliente es tal que se ha equiparado a los macrodatos con una moneda del futuro o la próxima mina de oro, aun cuando existan escépticos al respecto. Lo que no podemos negar es que la predicción mediante el análisis de los macrodatos ha llegado para revolucionar la experiencia del cliente con la empresa. La vida cotidiana decodificada Imaginemos que te gusta leer y comprar libros. Generalmente las personas aún tienden a ir a la librería, pasearse por las secciones de su interés y ver qué les llama la atención. Pero ahora contamos con la opción de compras en línea, puedes utilizar una plataforma de compra virtual como la de Amazon (que, de hecho, utiliza macrodatos) para buscar tus libros favoritos. Ahora bien, comienzas a buscar en internet un libro de tu interés y a la par la página comienza a sugerirte algunos títulos, con base en la navegación que llevaste a acabo; también te muestra los descuentos aplicados a tus preferencia o te ofrece promociones más relacionadas con tus hábitos de compra. Si pagas con una tarjeta de crédito, tu banco registra la información y puede notificarte cuándo ellos tengan alguna promoción o bonificación disponible con dicha empresa. Esta es una de las maneras en que los macrodatos pueden ayudar a mejorar la experiencia del cliente y aprender de sus hábitos, gracias a investigaciones que no son tan costosas y no comprometen la eficacia de sus resultados. Los macrodatos también permiten estudiar los comportamientos de los usuarios por zonas etnográficas y demográficas, situándose así un paso más allá de la estadística y permitiendo no sólo aplicar esta tecnología en el comercio, sino en áreas de predicción tales como los deportes, la medicina, la prevención de crímenes y la tendencia de turismo en ciertas zonas, e incluso para elecciones políticas. En los últimos años la NFL aplica los análisis de predicción por medio de macrodatos para programar su calendarización de juegos de la temporada, de manera que los enfrentamientos se categorizaran dentro de los niveles de cada equipo y de la forma que resulte más entretenida para el público. Antes la programación de la NFL llevaba tanto tiempo que sólo se lograba realizar una a mano cada año; hoy, gracias a la aplicación de software y hardware creado por IBM Analytics, se pueden crear varias agendas de temporadas en cuestión de
El PIT-UAS participa con ponencia en el XXXIV Aniversario de la FCFM
En el marco de la celebración del XXXIV Aniversario de la Facultad de Ciencias Físico-Matemáticas (FCFM) de la Universidad Autónoma de Sinaloa (UAS), el doctor René Castro Montoya, director de la unidad académica, comentó el importante logro que representa la organización de este evento, en el que participan tanto el estudiantado como la planta académica que pertenece a la facultad. Asimismo, explicó el beneficio que se reflejará en los futuros proyectos y vías de investigación que ambiciona el plantel estudiantil, para lo cual se han planeado ciclos de coloquios, charlas y cursos durante los días del festejo. En este sentido, en el programa de conferencias para el martes 8 de noviembre se incluyó la participación del M. A. José Ramón López Arellano, director general del Parque de Innovación Tecnológica (PIT) de la Universidad, quien además de explicar la manera en que las actividades del Parque apoyan lo establecido en el Plan de Desarrollo Institucional Consolidación 2017 para la producción, uso y distribución del conocimiento; dialogó con los universitarios respecto a los métodos y proyectos desarrollados en las instalaciones del Parque, que se inscriben en agricultura de precisión, internet de las cosas, minería de datos, entre otros. Externó una invitación a los alumnos de la FCFM al ofrecerles asistencia para el desarrollo de proyectos de investigación afines a su disciplina de estudio. López Arellano les habló sobre la necesidad actual de generar planes innovadores que contribuyan a garantizar una mejor calidad de vida en los planos social y económico. Así también, en entrevista con el director de la FCFM, Dr. René Castro Montoya, se habló sobre las intenciones propuestas en las celebraciones del aniversario. «Lo que buscamos es que nuestros investigadores interactúen y trabajen en conjunto con investigadores de otras instituciones de alto renombre académico en el plano nacional e internacional», expuso el doctor en Estadística por el Colegio de Postgraduados de la Universidad Autónoma Chapingo. El director de la FCFM festejó el importante papel que representa el PIT-UAS en el desarrollo empresarial y académico de la región: «Tenemos alumnos y maestros que están participando en proyectos dentro del Parque, en conjunto con la industria y las empresas locales». Asimismo, reconoció la inclusión de universitarios y docentes en la elaboración de proyectos realizados dentro del PIT-UAS: «El Parque ha sido para nosotros la oportunidad de que nuestros alumnos se desarrollen y que nuestros maestros —que están muy bien capacitados— aporten a la universidad». Los festejos del XXXIV Aniversario de la FCFM se celebran del 7 al 11 de noviembre del presente año. Entre las instituciones participantes se encuentran la Facultad de Ciencias de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), la Universidad de Guanajuato, el Instituto Tecnológico de Eldorado, la Universidad Autónoma de Querétaro, el Instituto de Ciencias Nucleares de la UNAM, el PIT-UAS, entre otros. La FCFM inició actividades el 7 de octubre de 1982 en Culiacán Rosales, Sinaloa, en ese entonces llamada Escuela de Ciencias Físico-Matemáticas; el 11 de abril de 2011 recibió el título de facultad. Andrés Márquez (Comunicación y Difusión, PIT-UAS).
Proyecto en el que participan alumnos de la UAS obtiene el segundo lugar nacional en el concurso Siemens Logo!
Después de haber obtenido el primer lugar en la fase de escuelas y posteriormente también en la final regional, el innovador equipo integrado por un colaborador del Parque de Innovación Tecnológica (PIT) de la Universidad Autónoma de Sinaloa (UAS) y dos estudiantes de la ingeniería en Procesos Industriales de la Facultad de Ingeniería de la UAS tuvo la oportunidad de representar a la Casa Rosalina en la etapa final del Concurso Logo! de Creatividad en Automatización Siemens. Movidos por el entusiasmo que les ocasionan las ganas de innovar, los jóvenes compañeros universitarios Javier Eduardo Abitia Camacho (colaborador del PIT-UAS), Abel Alberto Cervantes Aragón y Jesús Manuel Rodríguez Valdez obtuvieron el segundo lugar nacional en el concurso que es organizado anualmente por la compañía alemana Siemens y gira en torno a los PLC (programador lógico controlable), en específico a su nuevo modelo PLC Logo! V8. Es preciso señalar que los Programable Logic Controllers (PLC) son pequeñas computadoras que se utilizan en la ingeniaría con el fin de automatizar procesos distintos electromecánicos, como las líneas de producción y montaje en las grandes industrias, o bien son empleados en procesos como la domótica, que consiste en el uso de técnicas encaminadas a crear no sólo viviendas automatizadas, sino también edificios y complejos urbanos e incluye aspectos como la seguridad, el aprovechamiento de la energía, las comunicaciones y en general el bienestar de las personas. En la final nacional se requería que los proyectos se conformaran por un sistema de control eléctrico, neumático o hidráulico cuyo cerebro u órgano de control central fuera el módulo lógico programable Logo! y tendiera al cuidado o ahorro de energía, podía ser enfocado en los usos de domótica. Por su parte, los futuros ingenieros industriales demostraron que la domótica, además de ser aplicable en casas habitación, puede desarrollarse en otro tipo de complejos, como los zoológicos; los jóvenes incluyeron aplicaciones para cuidar detalles como la seguridad en caso de un incendio, el control de acceso a las jaulas de los animales, así como el orden en los estacionamientos. La final nacional fue llevada a cabo el 27 de octubre de 2016 en la Ciudad de México, en el complejo arquitectónico de la empresa Siemens, el cual se erige como el primer edificio en México que obtiene una doble certificación en Liderazgo en Energía y Diseño Ambiental (LEED, por sus siglas en inglés) en la categoría de Interiores de Edificios Comerciales, conjuntamente con la certificación en Núcleo y Envolvente. Recapitulando, el proyecto fue seleccionado en su primera etapa, de entre más de cincuenta proyectos registrados a lo largo del país, de los cuales sólo 38 lograron ser seleccionados para concursar en sus respectivas regiones, para llegar luego a la final. Jóvenes de instituciones como la Universidad de La Salle, el Instituto Tecnológico de Sonora, la Universidad Autónoma de Baja California así como Universidades Tecnológicas de distintas zonas del país, participaron con sus innovadores proyectos encaminados a presentar soluciones domóticas para la vida diaria. Jesús Moroni Arellano (Comunicación y Difusión, PIT-UAS).
Tecnologías ponibles, vistiendo el futuro de innovación
Si alguna vez has visto un filme de James Bond o cualquier otra película del género del espionaje, seguramente se te ha vuelto familiar la tecnología que utilizan en accesorios para vestir que parecieran cotidianos pero no lo son: relojes de muñeca que sirven como radiocomunicadores o guantes que permiten controlar otros dispositivos a través de sensores; incluso, es muy probable que hasta hayas deseado que algo así existiera para facilitar tareas cotidianas en tu vida diaria. Pues bien, la buena noticia es que este tipo de tecnología es una realidad desde hace ya algunas décadas, y en los últimos años se ha incrementado su desarrollo a una velocidad destacable, estamos hablando de la llamada wereable technology, tecnología vestible o ponible. Desde objetos como relojes o parches para el monitoreo de la salud o el desempeño atlético, hasta prendas con paneles solares que te permiten cargar tu celular sin necesidad de un enchufe, la tecnología ponible ha llegado y se encuentra en una constante evolución, con el objetivo principal de mejorar la calidad de vida de las personas. Pero te preguntarás ¿en qué consiste esta tecnología de la que hablamos? Confeccionando las bases: primeras manifestaciones de la tecnología vestible Contrario a lo que pudiéramos pensar, la tecnología ponible tiene sus inicios en el siglo XVII, cuando en China se creó el anillo ábaco durante los primeros años de la dinastía Qing (1644-1911). Este pequeño ábaco medía 1.2cm de largo y 0.7cm de anchura, contenía cuentas de 1mm, lo que permitía llevarlo cómodamente en el dedo del portador. Ayudaba a los comerciantes a realizar operaciones matemáticas rápidas con la ayuda de un pin o una aguja que servía para mover las diminutas cuentecillas. Una manifestación más cercana a nuestra época y al concepto que tenemos de tecnología moderna es tal vez el dispositivo creado por Claude Shannon y Edward Thorp en 1961: un zapato con una computadora del tamaño de una cajetilla de cigarros que, oculta en el calzado, ayudaba a aumentar 44% los aciertos en la predicción de resultados durante un juego de ruleta en los casinos. Este invento es considerado como la primera computadora ponible de la historia. A partir de ese invento, la tecnología ponible ha florecido en diversas ramas de la ciencia, se manifiesta en dispositivos tan variados como relojes, lentes, ropa y un laaargo etcétera, con aplicaciones en diversas áreas, como el campo de la salud, el ocio y la moda. Atavíos computacionales: el porvenir de la innovación El objetivo primordial de la tecnología ponible es crear una conexión entre el usuario y el dispositivo de una manera constante, ya sea consciente o inconscientemente, al vestirse en el cuerpo. Aun cuando existen versiones invasivas de esta tecnología, como los sensores insertados en la piel, las versiones no invasivas que pueden portarse y desprenderse a voluntad del usuario son las preferidas y cuyo auge se encuentra en pleno desarrollo. Un dispositivo de esta índole puede realizar las mismas tareas que uno móvil más común como los teléfonos inteligentes, pero es capaz a la vez de realizar tareas y recolectar datos que los primeros no pueden. La tecnología ponible debe funcionar siempre en el fondo, volviéndose una verdadera extensión de la mente y el cuerpo del usuario. Actualmente existen muchas manifestaciones novedosas en el ámbito de las tecnologías ponibles, una de ellas es el lente de contacto de Google, desarrollado en conjunto con las compañías Verily y la división Alcon de Novartis. Este lente de contacto inteligente permitiría monitorear los estados de glucosa en los pacientes de diabetes de manera continua, sus sensores miden los niveles de glucosa en la sangre a través del fluido ocular y, con una antena inalámbrica más pequeña que un cabello humano, envía la información recabada cada segundo a un dispositivo móvil, mismo que almacena los datos y envía un mensaje de alerta al paciente cuando sus niveles bajan o suben más de lo normal, también notifica cuándo debería acudir a un médico. Se espera que este año se comiencen a realizar las primeras pruebas con pacientes. Por otra parte, la diseñadora de modas neerlandesa Pauline Van Dongen es una las actuales pioneras en la creación y el desarrollo de prendas tecnológicas. Hoy día uno de los proyectos en los que trabaja es el diseño de un rompevientos con paneles solares que permiten conectar y cargar tu celular en una o dos horas (dependiendo de las condiciones climáticas en las que se encuentre el usuario). En un giro distinto dentro de la industria de la ropa, la empresa Athos ha creado un traje deportivo capaz de recolectar información sobre el ejercicio realizado, grupos musculares usados y frecuencia cardiaca del usuario, mediante sensores similares a los utilizados en las electromiografías (un examen médico que, de manera no invasiva, mide la actividad eléctrica entre músculos y nervios). La actividad de los músculos es recabada y enviada inmediatamente al dispositivo móvil vía red inalámbrica de área personal (con ayuda de Bluetooth), para así analizar y corregir posibles errores en postura y respiración realizados durante el ejercicio. Algunas dudas y problemáticas No obstante la tecnología vestible suena maravillosa y parece llegar así, sin más, a facilitar la vida de las personas, existen algunas dudas y problemas que debemos tomar en cuenta. Una preocupación que reluce no solo en ésta sino en diversas áreas de implementación computacional cuando se trata de asuntos de la vida común, es la seguridad. Aún existen personas renuentes ante el hecho de que nos encontremos conectados y recabando información personal, o incluso a la extinción de la privacidad, dado el constante monitoreo de información, mismo que temen que nos lleve a un futuro orwellesco, al más puro estilo de la novela distópica 1984. La tecnología en sí misma también presenta actualmente una problemática con sus usuarios, a pesar de que en los últimos años se ha incrementado la cantidad de personas que adquieren esta clase de productos, gracias a la creación de dispositivos como el Fitbit y el Apple Watch, un estudio llevado a cabo por Endeavour Partners muestra que un tercio de los usuarios
Estudiante de la UAS participará en la fase nacional del concurso Logo! de la empresa alemana Siemens
Luego de haber conseguido el primer lugar en el área domótica del concurso regional Logo! de Creatividad en Automatización Siemens, un grupo de estudiantes de la ingeniería en Procesos Industriales de la Universidad Autónoma de Sinaloa (UAS) participará con el proyecto ZOO-Logo! Zoológico Inteligente en la etapa nacional, evento que se desarrolla este 27 de octubre en las instalaciones de Siemens de la Ciudad de México. Javier Eduardo Abitia Camacho, colaborador del Parque de Innovación Tecnológica de la UAS, Abel Alberto Cervantes Aragón y Jesús Manuel Rodríguez Valdez son los jóvenes que expondrán el antes mencionado proyecto de zoológico inteligente, que utiliza un PLC Logo! V8 e implementa un sistema de control que rompe con la tendencia de emplear dicha tecnología casi exclusivamente en casas inteligentes; dicho control se divide en dos puntos: mantenimiento y seguridad. En el área de mantenimiento, los universitarios implementaron un sistema de riego controlado por un sensor de humedad (representado por siete leds en la maqueta), un sistema de refrigeración controlado por un sensor de temperatura (representado por un ventilador de 12v) y un sistema de iluminación controlado por una foto-resistencia (representado por una tira de leds a lo largo de todo el perímetro de la maqueta). En cuanto a la seguridad, se proyectó un sistema contraincendios controlado por un sensor de humo, un sistema para estacionamientos controlado por dos sensores ópticos, un sistema de conteo de entradas y salidas de visitantes (también controlado por dos sensores ópticos) y un sistema anti-intrusos, controlado por un sensor de movimiento; todos estos sistemas tienen como finalidad garantizar el bienestar tanto de los visitantes como de los animales. La principal razón por la que se decidieron a desarrollar el proyecto ZOO-Logo! Zoológico Inteligente fue para demostrar que la domótica no sólo son casas inteligentes, sino que también puede aplicarse esta tecnología en diferentes áreas. Partiendo de esa premisa, decidieron diseñar un zoológico para atender una problemática que se ha venido presentando en los últimos años: los accidentes que envuelven a visitantes y animales debido el ineficiente sistema de seguridad y mantenimiento. Los tres futuros ingenieros, actuales estudiantes de la UAS, externaron que su experiencia en este evento regional les demostró que con los conocimientos que han adquirido como alumnos universitarios pueden competir a nivel tecnológico y superar a estudiantes de otras universidades que cuentan con carreras acreditadas e incluso más reconocidas que las de la casa rosalina, que es relativamente nueva en este campo del conocimiento. Su pase a la final nacional, lo lograron tras un empate (en la zona Pacífico) con estudiantes de la Universidad Tecnológica de Hermosillo, quienes participaron con un proyecto de una casa inteligente. Los representantes de estas dos universidades se enfrentarán a estudiantes de San Luis Potosí, Nayarit, Chihuahua, Querétaro y León. Una vez concluida la presentación de 20 minutos que tendrá cada uno de los equipos participantes, en la que se mostrará el funcionamiento de las maquetas, fundamentando el porqué de su proyecto y la aplicación real, habrá una deliberación para seleccionar al ganador del primer lugar, que se hará acreedor a cursos de programación de PLC, un viaje a una feria de la tecnología en Alemania, un laboratorio de PLC para la universidad, entre otros premios. Alfredo Careaga (Comunicación y Difusión, PIT-UAS).