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IACTEC y Techedge colaboran para diseñar modelos de inteligencia artificial utilizando imágenes por satélite

Innovación

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Entrevista

IACTEC y Techedge colaboran para diseñar modelos de inteligencia artificial utilizando imágenes por satélite

Techedge | Abr 16, 2021

Desde 2020, el Instituto Astrofísico de Canarias, a través de su espacio de cooperación tecnológica y empresarial (IATEC) y Techedge, colaboran buscando sinergias entre servicios de satélite y el diseño de modelos de inteligencia artificial.

El objetivo de la colaboración ha sido desde el inicio identificar proyectos de I+D en los que combinar lo mejor de ambas organizaciones, buscando casos de uso relacionados con el cambio climático, la sostenibilidad y el medioambiente.

Así, se ha trabajado conjuntamente estos meses en el desarrollo de un sistema capaz de clasificar tipos de terreno a partir de imágenes, determinando con un alto grado de fiabilidad la evolución de la desertificación en una determinada zona, la evolución del entorno de núcleos poblacionales e hidrográficos o identificar localizaciones de alto valor ecológico susceptibles de sufrir el avance de la desertificación, tales como reservas forestales o parques naturales.

Además, ambas organizaciones han colaborado en la presentación de dos propuestas a la Agencia Europea del Espacio (ESA), dentro del marco EO4SOCIETY, buscando determinar la huella de carbono en los bosques europeos.

En la actualidad, estamos inmersos en el SKA Science Data Challenge, que consiste en analizar un cubo de datos simulado de 1 TB de tamaño, para encontrar y caracterizar el contenido de hidrógeno neutro en un área del cielo de 20 grados cuadrados.

La finalidad es preparar a la comunidad científica ante la puesta en marcha de SKA (Square Kilometer Array), el que será el radiotelescopio más grande jamás construido y una auténtica revolución histórica en materia astronómica. Su objetivo principal será buscar zonas de hidrógeno neutro para estudiar la formación de las primeras galaxias, solo unos 380.000 años tras el Big Bang.

En este desafío participan 40 equipos, con un total de 276 participantes, que representan a 80 institutos de investigación y organizaciones, pertenecientes a 23 países. Entre ellos, Techedge, a través de su laboratorio de innovación Rhinno Labs y el Instituto Astrofísico de Canarias (IAC). 


Entrevista al IACTEC desde Techedge

 

En esta entrevista, Iván Cabezas Castillo, Head of Digital & Innovation de Techedge, conversa con Álex Oscoz Abad, Jefe de Operaciones Telescópicas e Investigador Principal de IACTEC-Espacio, quien nos cuenta cuáles son las fortalezas de esta colaboración, el recorrido hasta ahora y qué sinergias ve entre la tecnología de satélite y la inteligencia artificial, en materia de desarrollo de proyectos de I+D.

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¿Qué representa IACTEC para la comunidad científica y tecnológica?

El Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) es líder en el desarrollo de instrumentación avanzada para astrofísica en España. Ha diseñado y construido, en colaboración con empresas de numerosos países, instrumentos para los telescopios más avanzados, grandes y complejos del mundo. Actualmente, participa activamente en los principales proyectos internacionales en el ámbito de la astrofísica y el espacio.

IACTEC es el espacio de cooperación tecnológica y empresarial del IAC cuya misión es desarrollar en Canarias un ecosistema innovador para la transferencia de alta tecnología entre el sector público y las empresas, aprovechando el capital científico y tecnológico del IAC.

IACTEC facilita un entorno accesible y abundante en recursos humanos, científicos, tecnológicos y financieros. Es un espacio para que empresas e instituciones con vocación de I+D+i colaboren desarrollando nuevas asociaciones y proyectos innovadores y generando un tejido productivo
dinámico en Canarias y en España, con orientación europea.

IACTEC tiene como prioridad los siguientes objetivos:
  • Consolidarse como un centro de referencia, a nivel nacional e internacional, para la cooperación entre el sector público y el privado en el ámbito de la instrumentación astrofísica aplicada y las tecnologías afines.
  • Fortalecer las competencias tecnológicas del IAC.
  • Colaborar con la Industria de la Ciencia en el desarrollo de productos y tecnologías de alto valor añadido.
  • Impulsar la creación de empleo consolidando el tejido empresarial innovador de Canarias.

2021 va a ser un año cargado de noticias sobre la exploración espacial, con la llegada de tres misiones casi simultáneamente a Marte o el lanzamiento del nuevo telescopio James Webb. ¿Entramos en una nueva era de la investigación espacial?

Efectivamente, entramos en una nueva era, pero no tanto por los proyectos antes mencionados. Marte siempre ha sido una prioridad y cada vez se están enviando misiones más preparadas y mejor dotadas, y el telescopio James Webb era una ambición que estaba ahí desde hace años, siendo el paso natural después del Telescopio Espacial Hubble.

Sin embargo, lo que en mi opinión marcará la diferencia en cuanto a investigación realizada desde el espacio
es lo que se conoce como el new space. En los últimos años estamos asistiendo a una especie de democratización del espacio, con componentes más baratos y comerciales, lo que ha hecho que más y más compañías e instituciones se hayan embarcado en el diseño y fabricación de satélites de mucho menor tamaño que los monstruos que eran tradicionalmente los únicos proyectos que se enviaban al espacio. Esto hace que existan enormes oportunidades para realizar ciencia de calidad desde el espacio a precios competitivos. Y esta ciencia no solo será astrofísica, sino que también la observación de la Tierra jugará un papel muy importante.

Las grandes tecnológicas, como SpaceX o Blue Origin están impulsando la inversión privada y con ella acelerando el desarrollo y acortando los plazos. ¿Cómo crees que la tecnología puede ayudar a alcanzar los retos científicos que se plantean en la actualidad? Vivimos en una época privilegiada en la que los desarrollos tecnológicos son constantes e importantes, y eso se nota en todos los campos. La tecnología evidentemente es fundamental para poder conseguir solventar los enormes retos a los que nos enfrentamos. Pero aquí no
puede ir solo el sector público, es imprescindible la colaboración del sector privado quienes, a su vez, se beneficiarán de los resultados tanto de los desarrollos como de la ciencia generada. Por tanto, el hecho de que las grandes compañías estén apostando por el desarrollo de tecnologías que puedan tener su aportación a la sociedad es muy positivo.

¿Cómo valoras la colaboración establecida entre el IACTEC y Techedge?

La colaboración que se ha establecido entre IACTEC y Techedge es el mejor ejemplo de hacia dónde se debería ir, tal y como se indica en la pregunta anterior. El mezclar los conocimientos, experiencias, desarrollos y ventajas que pueden aportar los sectores público y privado no puede sino generar beneficios en todos los ámbitos. En este sentido, el poder contar con
Techedge es para nosotros un lujo, que nos complementa perfectamente y que promete obtener unos excelentes resultados. La colaboración entre Techedge e IACTEC en general, y con el departamento de Teledetección de IACTEC, liderado por Ignacio Bustamante, en particular está siendo fluida y, por qué no decirlo, divertida y excitante, dado que las ideas de desarrollos
surgen constantemente.

¿Qué sinergias observas en la colaboración público-privada establecida entre IATEC y Techedge?

Los desarrollos llevados a cabo tanto en IAC e IACTEC como en Techedge en los campos de tratamiento de imágenes e inteligencia artificial, aunque inicialmente aplicados a distintos campos, se complementan perfectamente. No es la primera vez en la que técnicas creadas para la astrofísica se aplican en otros campos, como la biología, la medicina, la tecnología de los
teléfonos móviles, etc., y lo mismo sucede al contrario. Desde el primer momento nos hemos sentido muy cómodos trabajando junto a Techedge y hemos visto que las posibilidades son enormes.

¿Cómo crees que beneficiará el uso de la inteligencia artificial al campo de la astrofísica?

La cantidad de datos que se manejan en todos los campos es cada vez mayor, y el poder manejarlos y obtener la máxima información posible de los mismos resulta crucial. En astrofísica está sucediendo exactamente lo mismo. Telescopios de primer nivel con instrumentos cada vez mayores y que obtienen cantidad ingentes de imágenes y espectros hacen que su manejo resulte extremadamente complejo. Por ello, desde hace un tiempo tenemos claro que resulta imprescindible aplicar técnicas de data mining, inteligencia artificial, redes neuronales, machine learning, etc. a todos los campos de la astrofísica para poder optimizar nuestros resultados. Por poner un ejemplo ilustrativo, FastCam, uno de los instrumentos desarrollados en el IAC, es capaz de obtener más de un millón de imágenes por noche, con lo que esto conlleva para su análisis.

¿Qué retos crees que podremos a corto y medio plazo afrontar IATEC y Techedge?

Las técnicas desarrolladas por ambos equipos están siendo inicialmente enfocadas hacia la obtención de información a partir de imágenes de satélites como los Sentinel, de la Agencia Espacial Europea. En este sentido, se apunta a programas de detección de incendios, observación de la huella de carbono en bosques, tráfico marítimo o vertidos en el mar. Sin embargo, las posibilidades son infinitas, pudiendo abarcar desde estudios de contaminación
lumínica hasta evolución de cultivos o desertificación. Y esto solo con imágenes de satélites. Una vez que las técnicas estén plenamente desarrolladas, las posibilidades que se nos abren son inmensas.

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