Un sistema de comunicación distribuido de 37 billones de elementos

El siglo XXI es el siglo de la multidisciplinariedad. El conocimiento avanza y se extiende solapando disciplinas de tal forma que hoy día resulta prácticamente imposible atribuir el éxito al conocimiento de una sola persona. Hoy en día son los equipos los que consiguen el éxito por encima de la individualidad  de otros tiempos. En la época del big data, cuando se habla de cifras de billones de elementos interconectados tendemos a  pensar  en grandes y potentes ordenadores distribuidos a escala mundial, trabajando en sinergia para conseguir resolver problemas, extraer patrones de comportamiento o desarrollar avances en el campo  de la inteligencia artificial. Al pensar en magnitudes tan elevadas nos alejamos de la unidad para irnos al todo. Cuando a alguien le hablan de un sistema de comunicación de 37 billones de elementos cuesta imaginarse que este sistema se encuentre en nuestro propio organismo. Si, 37 billones de elementos celulares interconectados consiguen que nuestro organismo funcione con el grado de precisión de un reloj suizo, comunicándose cual red fotónica para  mantener la homeostasis de nuestro organismo y regular de forma casi instantànea cientos de parámetros vitales. La investigación en el campo de la medicina durante los últimos años ha ido enfocada hacia la mejora de los procesos biológicos que permiten el buen funcionamiento de nuestro organismo. Atacar al patógeno ya no es suficiente para acabar con la enfermedad, y la aparición de un número cada vez creciente de enfermedades de etiología compleja como las autoinmunes, degenerativas y otras ha llevado a cambiar el enfoque de la investigación hacia el correcto funcionamiento celular. El objetivo diana deja de ser el...

El boom de la Inteligencia Artificial

(Trobareu la versió en català més avall) Este 2016 ha sido el año de la Inteligencia Artificial (IA)… y no ha sido el primero ni será el último. Como muestra, consideramos las previsiones de la empresa de investigación de mercados Forrester. En su informe por 2017, un gran número de las tecnologías que se prevé que tendrán más impacto están vinculadas directamente con la Inteligencia Artificial. Ámbitos de aplicación de la IA La inteligencia artificial busca conseguir que los ordenadores puedan resolver problemas de forma “inteligente”, es decir, aprovechando la información disponible para tomar las mejores decisiones. Dentro del campo de la IA no hay un único problema a resolver, sino que hay toda una variedad de problemas relevantes: La percepción, la capacidad de comprender información no estructurada en forma de imágenes o vídeo (visión por computador), la voz (reconocimiento del habla) o bien textos (procesamiento del lenguaje natural). La planificación y busca, la capacidad de encontrar la mejor solución entre un gran conjunto de alternativas posibles. La representación del conocimiento, la capacidad de almacenar, expresar y manipular el conocimiento adquirido sobre un dominio. La inferencia y razonamiento, la capacidad de aprovechar el conocimiento existente para extraer conclusiones. El aprendizaje, la capacidad de generar nuevo conocimiento a partir de nuevas observaciones. Estos problemas son de interés por muchos ámbitos de aplicación actuales: los vehículos autónomos, los chatbots y los asistentes inteligentes, los drons, las aplicaciones de realidad aumentada, el reconocimiento facial, … Un gran ámbito de aplicación en si mismo es el de la robótica, donde aparecen otros problemas como el de la manipulación de objetos o el desplazamiento (p. ej. aprender como...

Todos a una para acercar las técnicas de posicionamiento en interiores a nuestro día a día

Ayudar a encontrar la mejor salida de un edificio en llamas, utilizar un dispositivo móvil para encontrar a un menor extraviado en un crucero enorme o estimar la evolución de los pacientes con depresión en función de la habitación de la casa donde pasan la mayor parte de su tiempo. Estas son algunas de las soluciones que los sistemas de posicionamiento y navegación en interiores (PIN) pueden aportar a nuestra sociedad. El uso de sistemas de posicionamiento y navegación en entornos abiertos es una realidad que ha aportado múltiples servicios y beneficios para la sociedad. Aunque también sean los causantes de que algunas actividades vayan cayendo en el olvido, como el uso de mapas en papel, prepararse un viaje en coche antes de salir o bajar la ventanilla del coche para preguntar por una dirección cuando nos hemos perdido. Pero nostalgia aparte, los sistemas de posicionamiento y navegación son una realidad que ha provocado un cambio social y cultural masivo. Pero esa mejora es nimia en comparación a lo que podría llegar a ser, ya que los sistemas de posicionamiento y navegación basados en redes de satélites (GNSS, del inglés Global Navigation Satellite Systems), como el GPS, GLONAS o el recién estrenado GALILEO, dejan de funcionar cuando nos movemos entre edificios muy altos o en espacios cerrados. Y según los expertos, es precisamente en espacios cerrados (en interiores) donde pasamos más de un 70% de nuestro tiempo. Por tanto, hay que buscar nuevas soluciones para lograr el posicionamiento y la navegación en estos entornos.  Es decir, por ejemplo: que nuestro navegador pueda guiarnos hasta llegar a un centro comercial,...

¿Cómo pueden las metaheurísticas ayudarnos a conseguir un mundo más inteligente?

Las metaheurísticas, de las que ya se ha hablado en anteriores entradas en este blog, son algoritmos de optimización que se encuentran en la frontera entre la computación, la inteligencia artificial, y la investigación operativa. Algunos de estos algoritmos tienen nombres y orígenes bien curiosos (e.g. colonias de hormigas, algoritmos genéticos, búsqueda tabú, recocido simulado, etc.), y la mayoría de ellos usan estrategias de búsqueda que permiten hallar soluciones óptimas (o, como mínimo, de gran calidad) a complejos problemas de optimización. Hasta aquí, se podría pensar que estos algoritmos pertenecen sólo al ámbito teórico. Pero nada más lejos de la realidad: en casi todos los ámbitos de la vida nos encontramos con este tipo de problemas de optimización, que surgen normalmente para dar apoyo a la toma de decisiones en áreas tan diversas como los sistemas informáticos distribuidos (e.g., sobre qué nodos conviene desplegar servicios a fin de lograr una determinada disponibilidad al mínimo coste posible), los sistemas de transporte (e.g., qué plan de rutas proporciona una distribución más eficiente), los sistemas de producción (e.g., cómo programar la producción para lograr finalizarla en el menor tiempo posible), los sistemas financieros (e.g., qué productos debo incluir en un portafolio –y en qué cantidad– a fin de minimizar el riesgo a la vez que garantizo un retorno mínimo), los sistemas de telecomunicaciones (e.g., dónde debo ubicar las antenas a fin de lograr la calidad de servicio deseada al menor coste posible), y en casi cualquier otra área imaginable. De hecho, es fácil sostener la hipótesis de que nos encontramos en un mundo cada vez más complejo (por ser más global y...

3PGCIC & BWCCA-2017: Avances en tecnologías distribuidas y redes

El pasado noviembre tuve la oportunidad de asistir a la 11a edición de la doble conferencia internacional sobre computación en paralelo, Cloud, P2P y Grid (3PGCIC-2016) y computación y aplicaciones en redes de comunicaciones de banda ancha y sin hilos (BWCCA-2016), celebradas conjuntamente en la ciudad de Asan de Corea del Sur. Fue un evento muy interesante para conocer de primera mano como las tecnologías distribuidas Cloud, P2P y Grid se han convertido en los paradigmas de facto para resolver problemas complejos en muchos campos de la ciencia y la ingeniería, mediante la agregación y compartición de datos y recursos distribuidos geográficamente, así como para el desarrollo de aplicaciones a gran escala. Sin embargo, los rápidos avances de estos paradigmas plantean nuevos retos que hay que entender y resolver tanto desde la vertiente teórica como práctica. En esta misma línea, las redes de comunicaciones de hoy en día, tanto las de banda ancha como las móviles e inalámbricas, evolucionan rápidamente integrando redes heterogéneas entre ellas, con muchas dificultades de interconexión. Este tipo de redes requieren una demanda de uso cada vez mayor para soportar un gran número de servicios y a la vez proporcionando calidad de servicio y optimizando los recursos de la red. Esto hace que las arquitecturas y algoritmos en estas redes sean muy complejos y requieran nuevos enfoques adaptativos al medio. En definitiva, este evento permitió conocer los últimos avances en investigación que aportan soluciones a estos problemas, tanto en el ámbito de las tecnologías distribuidas como de las redes. Debido al fuerte impacto que tienen estos avances en la sociedad, se decidió que la próxima...

Competiciones en Visión por Computador

En esta entrada os explicaremos el trabajo de la UOC en la organización de competiciones en Visión por Computador.  Hablar de qué es la Visión por Computador podría llenar varias entradas de este Blog, pero lo vamos a resumir en una frase simple: “Hacer que las máquinas vean”.  Si nos paramos a pensar un momento qué implica en el caso humano “ver”, nos daremos cuenta que la simplicidad del enunciado esconde un problema muy complejo, que incluye desde la mecánica del ojo, captando la luz y utilizando un sistema de lentes para enfocar y regular la cantidad de luz, hasta todas las partes de nuestro celebro que intervienen en obtener la información de esta luz  (reconocer objetos, personas, colores, formas, acciones, etc.).  En la categoría de Visión por Computador de este Blog podéis encontrar una introducción a la Visión por Computador, y algunas entradas con aplicaciones. El siguiente vídeo muestra información del Máster Interuniversitario en Visión por Computador (UAB, UOC, UPC, UPF).   En el caso que ocupa a esta entrada, nos centramos en una línea de aplicación de la Visión por Computador llamada “Looking at People” [1], y que podemos traducir como “Mirando a las personas”. Tal como el nombre sugiere, esta línea se dedica a analizar a las personas, y comprende desde tareas simples como detectar caras en una imagen o reconocer personas, hasta otras tareas más complejas como la detección de expresiones y emociones, el análisis de la comunicación no verbal y el comportamiento humano. Para entender en qué consiste una competición y su utilidad, primero necesitamos explicar algunos conceptos asociados a  la investigación.  En un...