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Mes: noviembre 2022

Rubby Casallas Gutiérrez Decana de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de los Andes.

EDITORIAL
LAS OPORTUNIDADES DE LA CADENA AEROESPACIAL

Noviembre de 2022
Se estima que la cadena aeroespacial mundial produce más de 380 mil millones de dólares al año y que para 2040 esta cifra podría triplicarse. Esto significa que estamos hablando de un negocio billonario que, de acuerdo con los expertos, no solo genera riqueza monetaria, sino que contribuye significativamente al desarrollo tecnológico, especialmente en los sectores de hardware y software, de los países que deciden invertir este renglón de la economía.  

La NASA ha señalado que, por cada dólar invertido en el proyecto espacial, la economía de los Estados Unidos recibe entre 7 y 14 dólares como retorno a la inversión. Pese a estos buenos rendimientos, las inversiones destinadas a este sector frente al Producto Interno Bruto, PIB, de los países, especialmente en desarrollo, aún siguen siendo muy reducidas. En el caso de Colombia, por ejemplo, se invierte menos del 1% del PIB, la tasa más baja entre las naciones de la OCDE.   

La decisión de hacer parte de esta cadena y aprovechar todas sus oportunidades se debe tomar hoy, pues quienes no lo hagan se quedarán rezagados de lo que se conoce como el ´boom´ de la economía del espacio, asumiendo además un importante déficit tecnológico.  

Esta responsabilidad está en manos de lo que se denomina la triple hélice, en la que interviene el Estado, la industria y la academia y que busca que estos actores trabajen de manera conjunta y en una misma dirección para lograr que las propuestas frente al tema se conviertan en proyectos reales y, de esta manera, contribuyan a potenciar esta cadena productiva. 

Pasar de las propuestas a las acciones permitiría tener un sector con sellos de producción nacional. Podríamos, por ejemplo, reinvertir los más de 200 millones de dólares que se asignaron en 2018 a la compra de servicios satelitales y destinarlos a proyectos de infraestructura computacional y talento humano para convertirnos en los expertos en análisis y procesamiento de datos espaciales que la región necesita. 

Tenemos, también, grandes oportunidades en la fabricación de componentes menores para la producción aeroespacial que, de acuerdo con el Departamento Nacional de Planeación (DNP), podría impactar significativamente la industria manufacturera del país. Esto, sin hablar del potencial que tiene Colombia para ofrecer plataformas de lanzamiento de cohetes, gracias a su estratégica posición geográfica y cercanía a la línea del Ecuador, lo cual permite que estos vehículos salgan de la atmósfera usando menos combustible.  

 La lista de posibilidades en la que el país podría insertarse en la cadena aeroespacial global es grande, sin embargo, existen aún varios retos y brechas por cerrar. 

Es precisamente este panorama el que nos convoca en el nuevo especial de Revista CONTACTO dedicado a la cadena aeroespacial colombiana, en donde invitamos a expertos de la industria, el gobierno y la academia para discutir los desafíos y la ruta a seguir para aprovechar el potencial del país en este sector. 

El especial inicia con una reflexión de José Fernando Jiménez, profesor asociado del Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica de la Universidad de los Andes, sobre las brechas del sector y una invitación a los diferentes actores a creer y tener más confianza en nuestros alcances. También presentaremos varios proyectos de impacto nacional, como el de la Universidad de los Andes y la Universidad de Antioquia para desarrollar y enviar un objeto a la órbita subespacial, así como una plataforma de lanzamientos, pensada desde la academia, pero con aplicaciones a nivel industrial. 

Nuestros ingenieros mecánicos, eléctricos, civiles y ambientales y de sistemas y computación nos dan a conocer sus proyectos de investigación: el desarrollo de herramientas de predicción aerodinámicas que agilizarán y harán más eficiente la producción de aeronaves; el diseño de un algoritmo de inteligencia artificial para trabajar con imágenes satelitales desde el campo no visible; un modelamiento que permite mejorar las estrategias de riego para los cultivos a través del uso de drones; el estudio de las propiedad del suelo de Marte, y el uso de analítica de datos para la toma de decisiones en temas aeronáuticos para el sector defensa de Colombia.  

Además, podrán disfrutar de contenidos como el perfil de nuestro egresado destacado, Daniel Posada, quien tomará la primera selfi lunar; un tour virtual por el laboratorio de manufactura, en donde podemos fabricar cohetes, y un vistazo al ‘Vehículo Eléctrico Uniandino, VEU’, una alternativa de transporte amigable de nuestros estudiantes. 

Esperamos que disfruten este nuevo especial, que nos abre posibilidades para ingresar y ser protagonistas de este sector en expansión. 

Seguimos en CONTACTO.

Convenio Uniandes-Universidad de Antioquia-Cadena aeroespacial

HACIA UN FUTURO ESTELAR: LA ACADEMIA Y SU COMPROMISO CON LA CONQUISTA DEL ESPACIO

José Fernando Jiménez | Profesor Asociado del Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica, Universidad de los Andes. | Docteur De L’Institut National Des Sciences Appliquees De Toulouse Spécialité: Systemes Informatiques | fjimenez@uniandes.edu.co | Juan Francisco Puerta |Profesor del Programa de Ingeniería Aeroespacial de la Universidad de Antioquia|Director del Grupo de Investigación ASTRA de la Universidad de Antioquia| MSc in Space Systems Engineering University of Southampton (UK)| [email protected]

Noviembre de 2022
Uniandes y la Universidad de Antioquia están trabajando unidas gracias a un convenio con el que buscan aportar al desarrollo de la industria aeroespacial del país e impulsar la generación de nuevo conocimiento útil para este sector y, de esta manera, aprovechar las oportunidades que tiene este renglón de la economía.
 

Es innegable los aportes que el desarrollo de la industria aeroespacial le genera a las naciones. De acuerdo con estimaciones del banco Morgan Stanley de los Estados Unidos, para 2040 esta cadena podría generar ingresos superiores al billón de dólares, una cifra poco despreciable que todos quisieran aprovechar y montarse en el llamado “boom” de la economía del espacio. 

Los expertos en el tema han señalado que el impulso de esta industria constituirá una revolución socioeconómica sin precedentes, de la cual solo se van a beneficiar los que decidan invertir y hacer parte de esta historia y la decisión hay que tomarla hoy.  

Aunque Colombia no ha avanzado al mismo ritmo que otros países de Latinoamérica como México, Brasil, Chile, Argentina o de África con casi 50 satélites manufacturados, sí existe un interés de varios sectores de trabajar para que la industria nacional despegue con mayor potencia. 

Uno de estos sectores es la academia, que hace parte de esa triple hélice que complementa la industria y el Estado y que es pieza fundamental para que todas las buenas intenciones se traduzcan en proyectos reales.  

Frente a este panorama, y luego de empujar el tema desde hace varios años, el primero de junio de 2022 las decanaturas de las facultades de Ingeniería de la Universidad de Antioquía y la Universidad de los Andes firmaron un convenio con el que buscan fortalecer las capacidades de las dos instituciones y aportar al desarrollo del sector aeroespacial a partir de diversas actividades tanto en el ámbito académico como en el aspecto técnico. 

“Conversamos entre las decanaturas de las facultades de ingeniería de ambas universidades y hablamos del sector aeroespacial como un foco de interés mutuo. Pensamos en desarrollar capacidades académicas de las dos instituciones para aportar al desarrollo del sector aeroespacial colombiano”, asegura Juan Francisco Puerta Ibarra, director del Programa Aeroespacial de la Universidad de Antioquia.

El principal objetivo del convenio es el de lograr avances académicos y desarrollar el potencial de investigación de las dos instituciones con miras a generar transferencia a la industria. Es decir, que el conocimiento obtenido pueda ser utilizado por las empresas para fomentar el progreso y la consolidación del sector aeroespacial en el país. 

Tal ha sido el impacto de esta propuesta, que la Corporación de la Industria Aeroespacial Colombiana (CIAC) e Indumil (Industria Militar Colombiana) se han vinculado para ofrecer soporte y apoyar la generación y transferencia de conocimiento que pueda aportar al desarrollo de este sector económico. 

El convenio entre las dos universidades se ha concebido como una alianza estratégica, duradera, y sostenible en el tiempo, por lo que busca garantizar que ambas instituciones puedan trabajar en conjunto más allá de los cambios administrativos o del contexto, priorizando el crecimiento de las dos universidades y de su aporte a la industria. 

La visión es que en un par de años el convenio entre las dos universidades pueda enviar un objeto a la órbita subespacial (a una altura superior a los 100 kilómetros, donde termina la atmósfera del planeta Tierra) y contar con una plataforma pensada desde la academia, pero con aplicaciones a nivel industrial. 

Para cumplir con este objetivo, se llevará a cabo una serie de ocho lanzamientos que progresivamente se irán acercando al final de la atmósfera terrestre, hasta cerrar con el vuelo suborbital. Se espera que durante el segundo semestre de 2022 se realicen los primeros dos lanzamientos. 

“Iniciamos un programa de lanzamiento de naves espaciales a partir de los laboratorios de propulsión de las dos instituciones. Los lanzamientos se harán por la Universidad de Antioquia con acompañamiento de la industria y tenemos por lo menos ocho lanzamientos previstos”, afirma José Fernando Jiménez, profesor asociado del Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica de la Universidad de los Andes.

Con la firma de este convenio y varios lanzamientos ya previstos, es evidente que los resultados se están dando a una gran velocidad. Es resultado de un trabajo constante de parte de las dos instituciones, cómo bien concluye el profesor Puerta: “esta experiencia es un complemento ideal entre las dos organizaciones”. 

Colombia puede hacer presencia en la región  

Iniciativas empresariales como el Clúster Aeroespacial Colombiano (CAESCOL), el Clúster Aeroespacial del Valle del Cauca, el Clúster Aeronáutico del Eje Cafetero, la Asociación Colombiana de Productores Aeroespaciales (ACOPAER) y la Corporación de la Industria Aeronáutica Colombiana (CIAC), revelan el interés para que, de una vez por todas, la industria pueda arrancar con mayor fuerza.  

Recientemente la Fuerza Aérea Colombiana (FAC) puso en funcionamiento el Centro de Operaciones Espaciales (SpOC) en las instalaciones de la Escuela Militar de Aviación Marco Fidel Suárez, en la ciudad de Cali. Este nuevo centro permitirá hacer diversas tareas como análisis de meteorología espacial, y planeación y simulación de órbitas, entre otras.  

Adicionalmente, Bogotá fue reconocida como una de las ciudades aeroespaciales del futuro, según el ranking Aerospace Cities of the future 2018/19 del Financial Times. Todas estas iniciativas dan cuenta de un buen clima para el porvenir de la industria aeroespacial en Colombia. 

Laboratorio de Investigación en Bioeconomía Regional - Colibri

JÓVENES AL MANDO DE LA LLEGADA AL ESPACIO

Fabio Rojas | Profesor Asociado del Departamento de Ingeniería Mecánica, Universidad de los Andes. |  Ph.D. en Ingeniería Mecánica de la Universidad Federal Santa Catarina | farojas@uniandes.edu.co|

Noviembre de 2022
El corazón del PUA (Proyecto Uniandino Aeroespacial), son sus estudiantes. Esta es una línea de investigación, del Grupo de Energía de Ingeniería Mecánica, en el que participan jóvenes innovadores que, desde sus conocimientos y capacidades, asumen el reto de pensar y desarrollar vehículos aeroespaciales que aporten al desarrollo de la cadena aeroespacial del país.
 

¿Sabía que la edad promedio de los ingenieros que hicieron parte del Centro de Control del Proyecto Apolo 11, la primera misión que le permitió al hombre llegar a la luna, era 27 años? La historia cuenta que la responsabilidad de poner en manos de científicos recién egresados de la universidad no fue un riesgo, sino que al contrario se convirtió en una gran ventaja.

La razón, como lo explica Gerry Griffin, exdirector del Centro Espacial Johnson de la NASA y director de vuelo en el programa Apolo, en una entrevista concedida a la BBC es contundente. «La tarea no tenía precedentes y como eran tan jóvenes tenían una actitud de vamos a ver cómo logramos esto. Ellos entendían bien cuáles eran los riesgos, pero simplemente no tenían miedo”, declaró al medio de comunicación. 

Este ímpetu y protagonismo de los jóvenes científicos se ha convertido casi en una regla en las demás misiones espaciales emprendidas alrededor del mundo. El Proyecto Uniandino Aeroespacial, PUA, no es la excepción. 

De acuerdo con Fabio Rojas, profesor asociado del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de los Andes y director del PUA, el proyecto nació con los estudiantes y todo lo conseguido dentro de la iniciativa ha sido un logro de ellos. 

«Ellos contribuyen en proyectos que les sirven para su graduación, son residentes en alguna materia que puede ser de pregrado, la tesis de maestría o doctoral, y con eso nos ayudan a pensar todo este tema de tecnología aeroespacial. Este tipo de proyectos motivan a los estudiantes, rescatan la emoción por la Ingeniería, por el aprendizaje y la formación”, agregó.

Desde que nació el proyecto en 2002, trabajan por llevar un objeto al espacio. Durante este tiempo han realizado seis intentos de lanzamientos y seis ensayos de motores en los que han buscado perfeccionar un vehículo aeroespacial que llegue cada vez más alto dentro de la atmósfera colombiana, hasta conseguir que cruce el espacio exterior. 

Un objeto que bien puede ser un satélite o un sistema, pero que, por sus propios medios, alcance a llevar una carga por encima de 103 kilómetros sobre el nivel del mar, lo que teóricamente, se considera como la frontera espacial. 

Contra viento y marea 

En estos 20 años de trabajo ha ocurrido de todo; han logrado celebrar el despegue de sus cohetes, pero también los han visto explotar sobre la plataforma o simplemente no arrancar. Este es un trabajo cuyos resultados no se alcanzan de la noche a la mañana, a la humanidad le tardó miles de años en pisar por primera vez la luna, incluso hoy, después de más de cinco décadas de este hito, las misiones no siempre resultan exitosas. 

Así que para los científicos del PUA cada tropiezo ha sido un aprendizaje y los reta para seguir con el proyecto contra viento y marea. Un desafío adicional fue la pandemia que los obligó a parar. Ya devuelta tuvieron que rearmar los vehículos para regresar a lo experimental. 

“Un plan de lanzamiento requiere mucha preparación. Aunque en el pasado el PUA ha conseguido ejecutar varias misiones, el presupuesto se acaba, de manera que hay que volver a realizar todo el proceso de planificación y esperar para una nueva. Este es un proyecto espacial universitario y como tal, avanza con ciertas limitaciones”, agregó el profesor. 

Señaló además que la atmósfera se estructura en capas y saltar entre una y otra es lo que hay que pensar y planear, lo que lleva bastante tiempo. 

“El proceso que puede verse por etapas, en la actualidad requiere revisar el plan de lanzamiento de vehículos que ya han sido diseñados y aprobados, pero que en cierta forma se deben seguir afinando. La idea para lo que resta de 2022 es avanzar en la propuesta estratosférica, es decir, cómo llevar el objeto aeroespacial a 12 kilómetros de distancia; además, incursionar un poco en la propuesta de la capa mesosfera, ubicada a 50 kilómetros de distancia y, en los años que siguen conseguir poner el objeto a 103 kilómetros en el espacio suborbital”, puntualizó Rojas. 

La tecnología aeroespacial es una ingeniería de mucho compromiso, un reto tecnológico de alto nivel, trabajar en ello requiere un conocimiento sutil y sofisticado que puede ser matemático y/o experimental, pero que en el transcurso permite a los estudiantes desarrollar capacidades de creatividad y de diseño. 

“Este proyecto aeroespacial con todas las limitaciones que tiene y con todo el entusiasmo, es solo una disculpa para formar ingenieros buenísimos. Son aprendices, lo que se saca son prototipos, lo que se intenta es aprender, se usa lo que sabe hacer un ingeniero, diseñar experimentos, hacer modelos, calcular, simular y conseguir llegar a prototipos que empiezan a ejercer una influencia sobre su conocimiento previo y sobre su raciocinio posterior”, afirmó el profesor Rojas. 

Países como India, Brasil, Argentina decidieron apostarle a este camino tecnológico de investigación, ensayo y desarrollo. La humanidad ha progresado mucho en sus modelos matemáticos, pero todavía nada reemplaza la experimentación, efectivamente es una forma de aprendizaje en ingeniería “así que toca llegar al fierro, de esta manera se puede estar seguro de que las ecuaciones funcionen”, explicó Rojas. 

Como cultura, en medio de esta sociedad moderna y dinámica, cada vez se observa más la necesidad de dirigirse hacia el terreno de la tecnología y evitar la aversión al riesgo. 

“Cuando se experimenta se aprende un montón. Este proyecto uniandino es una muy buena justificación para hacer cosas divertidas, grandes, elocuentes, notables. Yo saco buenos ingenieros, no saco ingenieros aeroespaciales, pero sí ingenieros que se han enfrentado a combustibles, a vehículos que vuelan, que han visto cómo sus máquinas suben, cómo sus ecuaciones funcionan, cómo sus softwares tienen una que otra limitación, esos son los que necesita la industria. Quisiera pensar que las generaciones modernas de colombianos empiezan a perder ese miedo al riesgo y PUA, es un ejemplo de eso”, subrayó Rojas. 

Normalmente en el PUA hay entre tres y cuatro estudiantes. Hay semestres en donde no se presenta nadie, pero hay otros en donde, por el contrario, llegan muchos y desafortunadamente no se tienen las condiciones para recibirlos a todos. 

Para Santiago Prada, estudiante de maestría en Ingeniería Mecánica de la Universidad de los Andes y miembro del PUA, este proyecto es su pasión. “Yo recuerdo que en el colegio yo hacía mis cohetes de agua para lanzar en el patio, desde ahí tengo esa idea de ver algo que yo haya hecho con mis propias manos en el cielo. Esa emoción que se siente cuando construyo, cuando llevo algo del computador y veo que ahora lo tengo en físico y es exactamente igual a lo que calculé, eso me motiva y me apasiona”, comentó. 

 

José Fernando Jiménez, profesor Asociado Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica

COLUMNA
“FALTA CREÉRNOSLA Y TENER MÁS CONFIANZA EN NUESTROS ALCANCES PARA QUE LA CADENA AEROESPACIAL DESPEGUE”

Noviembre de 2022
Si esto no hubiera sucedido, tal vez no estaríamos hablando de este tema; por lo tanto, esto exige un acto de contrición que consiste en mirarnos a nosotros mismos desde diferentes frentes, mirarnos como país, lo que pensamos de nosotros como colombianos, lo que pensamos de los que vienen de afuera, hacia dónde va nuestra visión como ciudadanos y de nuestras potencialidades como innovadores. Esto incluye que tenemos que abordar ámbitos de nuestra historia, gobernanza y geopolítica, ámbitos que compartimos con nuestros países vecinos de América Latina.

Lo cierto del caso es que hemos construido una industria nacional y un Estado a partir de tecnologías que suponemos no pueden ser desarrolladas al interior de Colombia, ya sea por razones o restricciones presupuestarias o bien, ya sea porque culturalmente todo desarrollo científico importado y que cuesta en dólares o en euros es mejor.

En otras palabras, es difícil pensarnos en el sector aeroespacial con sellos de producción nacional como por ejemplo “hecho en Colombia” o “compra colombiano”, y aunque en algunos salones arrebatados de gente nos aplaudimos por el capital humano de nuestros ingenieros, falta aún creérnosla más y tener más confianza en nuestros alcances. 

Continuando con el acto de contrición del sector aeroespacial, este encara su mayor culpabilidad cuando los productos finales adquiridos en el extranjero, que hacen parte de la cadena, han empezado a necesitar mantenimiento y actualización. Cada compra costosa, además  requiere que un técnico de otro país venga en un vuelo y arregle el equipo, lo que a su vez es aún más costoso en el mediano y largo plazo. Por lo tanto, las industrias nacionales han empezado a certificarse para realizar esos mantenimientos y a hacerlos con mano de obra calificada del país. Más aún, debemos resaltar que softwares requeridos por dichas máquinas y equipos que antes comprábamos estamos empezando a desarrollarlos nosotros mismos.

Un claro ejemplo es la Corporación de la Industria Aeronáutica de Colombia – CIAC, que ha cambiado su nombre manteniendo sus siglas y ahora se llamará Corporación de la Industria Aeroespacial de Colombia – CIAC, incorporando esta visión, haciendo mantenimiento certificado a las aeronaves y generando empleo en Colombia. Siendo la empresa líder ha impulsado a otras medianas y pequeñas se motiven a entrar en este nuevo mercado.

Estamos cambiando, creyendo en nosotros un poco más y, además nos encontramos en un momento histórico, no hablábamos tanto de este sector desde 1967 cuando por medio del CONPES 239 se recomendaba la construcción y montaje de una estación terrestre para las comunicaciones por medio de satelitales.  El nuevo milenio llegó con la creación en el año 2006 de la Comisión Colombiana del Espacio – CEE, mediante el Decreto 2442, entidad adscrita a la Vicepresidencia de la República de Colombia con el propósito de aplicar tecnologías espaciales en las áreas de navegación satelital, observación de la Tierra, datos espaciales, astronáutica, astronomía, medicina aeroespacial, telecomunicaciones, entre otros.

Adicionalmente, el CONPES  3983 del año 2020 plantea una política pública para que el país pueda explotar el sector aeroespacial para mejorar la productividad, la diversificación y la sofisticación del aparato productivo. El año 2018, Colombia adquirió la suma de 282 millones de dólares en servicios satelitales, nada despreciable pensaría uno, sin embargo, el país invierte en exploración y explotación del espacio menos del 1% del PIB, siendo  la inversión con el menor registro entre los países de la OCDE, ahora sí algo lamentable.  

A pesar de las dificultades, el camino se ha ido abriendo para el largo plazo. A partir del CONPES 4069 del 2021 se planteó la nueva Política Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación que indica la hoja de ruta en materia científica del país hasta el 2031, en la cual se incluyeron los resultados de las líneas de investigación de la Misión de Sabios, es decir, un grupo de científicos del más alto nivel que analizaron y pensaron en qué nos tenemos que enfocar para hacer crecer el país, incluyendo este sector. 

De igual manera, por primera vez, el país está conectando su accionar mediante una triada conformada por industria, academia y gobierno. Aunque algunos mencionan la importancia de la sociedad como parte de una cuarta hélice, desde estos tres frentes se intenta, más bien, “intentamos, porque me incluyo”, pensar en una mejor sociedad para las generaciones futuras de nuestro país, de nuestros hijos y para evitar tanta fuga de cerebros. ¿Por qué pensamos en cómo llegar a Marte y explorar el espacio? La respuesta que yo tengo como profesor es que nos permite vivir mejor en la Tierra y nos permite desarrollar productos innovadores, patentarlos y luego utilizarlos por décadas hasta que se conviertan en productos de consumo masivo.

En relación con la triada, tengo que mencionar que no he visto un documento que distribuya los porcentajes para cada actor, pensaríamos que se divide en partes iguales y le correspondería un tercio al gobierno, un tercio a la industria y un tercio a la academia. No estoy seguro, considero que la responsabilidad y compromiso de la academia tiene que ser mayor que un tercio, no depender de los CONPES ni de los políticos de turno, es decir, no depender de que el gobierno empuje sino avanzar de la mano de la industria.

Por tal razón, he venido desde hace tres años integrando a mis colegas académicos de distintas universidades del país que de una u otra manera están vinculados con el sector aeroespacial en un grupo que hemos denominado COCSA, que significa Corporación Científica de Sector Aeroespacial. En varias reuniones, sobre todo al inicio, algunos de ellos me interrumpían en las congregaciones para preguntarme “¿por qué usted está haciendo esto?” y a otros se les oía decir “¡siempre Los Andes!” y, entendiendo que cualquier universidad podía tomar este liderazgo, lo hice desde un principio y lo sigo haciendo porque siento que el país necesita de un colectivo de académicos que pueda empujarlo y dar respuestas rápidas a preguntas, como a la que hicieron los ejecutivos de AIRBUS, que aún nos tiene medio rajados: “¿qué hacemos en el país?”

También, desde hace tres años he venido organizando el ActinSpace en Colombia, un evento que nació de la Agencia Espacial Europea en Toulouse en Francia, el cual consiste en generar unos retos a estudiantes para que se resuelvan en un tiempo récord de 24 horas. Esto se llama usualmente Hackathon donde los estudiantes se distribuyen por equipos, pasan trasnochando dentro de las instalaciones universitarias resolviendo los problemas. Al finalizar el tiempo, un jurado local conformado por científicos escoge el equipo ganador, el cual representa a Colombia en un evento en el exterior.

Esto se ha realizado entre la Universidad de los Andes y la Universidad Nacional de Colombia. He aprendido con estos jóvenes que el entusiasmo acompañado de las oportunidades puede generar grandes resultados en el campo aeroespacial. Tenemos un capital humano que necesita pequeños empujoncitos y no lo percibimos hasta que vemos los resultados.  Este evento internacional nos posiciona de alguna manera en un mapa de países del mundo que participan en el sector.

Otros inconvenientes que enfrenta Colombia son algunos insumos y no solo en el país sino en la región andina – Comunidad Andina de Naciones -. Algunos insumos no podremos fabricarlos y por lo tanto tenemos que convivir con que debemos importarlos como es el caso de bienes de capital y distintos tipos de aceros y aceros inoxidables que requiere esta industria y cuyo principal productor es China. Este mensaje de falta de competitividad en ciertos sectores es lo que coloquialmente conocemos con la frase “si la vida nos dio limones aprendamos a hacer limonada”, que no es otra cosa en el ámbito académico «fabriquemos otras cosas en las cuales sí somos verdaderamente competitivos».

Por lo tanto, este sector aeroespacial requiere de una cadena de suministro intensiva en bienes de capital, pero de igual manera intensiva en capital humano. La razón por la que Elon Musk se ha convertido en el hombre más rico del mundo es porque sus empresas se encuentran en la cadena de suministro aeroespacial que contempla el mayor grado de inversión en tecnología y a la vez el mayor grado de conocimiento científico. 

Por tal razón, en la Facultad de Ingeniería de la Universidad de los Andes hemos venido preguntado desde principios de este año a algunos profesores ¿de qué manera entienden la cadena de suministro aeroespacial? y ¿qué estudios han realizado en este sector? A medida que fuimos conociendo las respuestas y las investigaciones de los profesores, entendimos que los departamentos que tiene la Facultad  (Ingeniería Mecánica, Ingeniería Civil y Ambiental, Ingeniería Química y de Alimentos, Ingeniería Eléctrica y Electrónica, Ingeniería de Sistemas y Computación, Ingeniería Industrial e Ingeniería Biomédica) están vinculados de una u otra forma con la cadena de suministro aeroespacial. Independientemente si nuestra Facultad de Ingeniería tenga o no un programa con el nombre Aeroespacial, hay una fuerte investigación en distintos frentes relacionados con este sector. En la cadena aeroespacial, lo que para algunos se considera un insumo para otros es un producto final. 

Por dar un ejemplo sencillo, en el caso de los satélites, desde el punto de vista de su construcción, para algunos profesores son productos finales debido a los componentes electrónicos y estructuras metalmecánicas mientras que, para otros profesores, los satélites son insumos para sus investigaciones porque hacen uso de las imágenes satelitales para desarrollar algoritmos con Inteligencia Artificial que ayudan a identificar tipos de coberturas.

En este sector, somos capaces de estar desde el área científica en aquello que no es visible o comprensible para el público en general. Estamos en la capacidad de apoyar desde la nanotecnología y la biotecnología a una industria en crecimiento, estamos capacitados para apoyar desde el fortalecimiento del desempeño del software por medio de algoritmos de Inteligencia Artificial. Estamos preparados, a partir del el conocimiento, para recomendar materiales, biomateriales, compuestos e incompuestos de una cadena que necesita inversiones enormes en estos desarrollos y más aún, lo estamos haciendo bajo modelos de economías circulares pensando en el medioambiente y reduciendo los impactos sobre el cambio climático. En lo no visible (nanotecnología) e intangible (software) estamos presentes y es en estos campos donde necesitamos enfocar nuestros esfuerzos.

Asimismo, este año firmamos un convenio con la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Antioquia, específicamente con el Programa Aeroespacial, el cual tendrá sus primeros ingenieros egresados del país. En este sentido estamos fortaleciendo este Programa por medio de movilidad estudiantil para que usen nuestros laboratorios y generen nuevos conocimientos para el sector. De esta manera, empezamos a trabajar juntos como universidades desde el ámbito académico y queremos complementar nuestras investigaciones en vez de competir.

Paradójicamente, en la labor de conocernos como país y con esto quiero terminar mi acto de contrición, encontramos los fabricantes de aviones del clúster de Jamundí en el Valle del Cauca: AeroAndina, Ibis Aircraft y Caldas. Tres empresas que fabrican y exportan aviones para uso personal y para un mercado que está en crecimiento. A diferencia del alto precio y sofisticación de los aviones privados, los de Jamundí se están exportando al mundo porque las personas los compran para resolver un asunto de movilidad y de diversión. El punto crucial es que sus fabricantes, para sorpresa mía, no tienen títulos doctorales. Eso ha despertado en mi una inquietud ya que he sido profesor por 35 años y he formado a muchos ingenieros del país, pero ¿no he formado a ingenieros para que fabriquen aviones? 

Afortunadamente esta pregunta se ha empezado a responder por medio del Sistema Nacional de Cualificaciones, incluido en el Plan de Desarrollo 2018-2022 y creado por el Ministerio de Trabajo, el cual busca fortalecer la gestión del capital humano en el país e impulsar iniciativas de formación y educación que sean necesarios.  Por ejemplo, en este sistema se destaca el área de mantenimiento del sector aeronáutico que previamente explicamos. Siguiendo esta línea y aprovechando esta columna de opinión quiero dejar en claro que la educación que hacemos en el país tiene que servir para apoyar a las industrias de este país, generar nuevas empresas, promover el empleo local y, de esta manera, tener un crecimiento económico diferenciador en la región.

Eso es lo que me sigue motivando a seguir siendo profesor y que mediante mis cursos, investigaciones y como secretario del capítulo Colombia de UNISEC-GLOBAL, se promueva la alianza entre la academia, la industria y el gobierno y, de esta manera, impulsar al sector aeroespacial del país, creando un entorno el cual promueva el libre intercambio de ideas, información y capacidades relacionadas con la ingeniería espacial y sus aplicaciones, especialmente para las y los jóvenes, incluidos los más desfavorecidos para que nadie se quede atrás. 

Inclusivas, Sostenibles e Inteligentes (CISI)

LAS HÉLICES CLAVES PARA POTENCIAR LA CADENA AEROESPACIAL

Mayor General Iván Hidalgo Giraldo, gerente general de la Corporación de la Industria Aeronáutica Colombiana, CIAC | Juan Manuel Lesmes, director de la Cámara Fedemetal de la ANDI | Juan Pablo Casas, profesor asociado, director del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de los Andes|

Noviembre de 2022
Hablamos con representantes de la triple hélice de la cadena aeroespacial colombiana, conformada por Estado, industria y academia, quienes nos plantearon la hoja de ruta para que el país logre aparecer y posicionarse en el mapa mundial de este renglón de la economía.
 

La llegada del hombre a la Luna, en 1969, no solo marcó un hito en la historia de la humanidad, también potenció una cadena productiva que hoy se estima genera ingresos que alcanzan los 350 mil millones de dólares anuales y que para 2040 podría superar el billón de dólares.  

Estamos hablando de la cadena aeroespacial, que se dedica al diseño, fabricación, comercialización y mantenimiento de aeronaves, naves espaciales y sistemas de lanzamiento y satélites, pieza fundamental en la conquista de los cielos.  

Estados Unidos, Rusia y China, siguen siendo los países más avanzados en la materia, sin embargo, en las últimas décadas se ha visto un crecimiento exponencial de naciones, incluso en desarrollo, que empiezan a ser protagonistas de esta cadena a nivel global.  

Este es el caso de países de Latinoamérica como Brasil que cuenta con la gigante aeronáutica Embraer, una de las principales fabricantes de aviones en el mundo y la mayor exportadora de productos de alto valor agregado del país, lo que contribuye significativamente a su balanza comercial.  

México, Argentina y Chile, también han potenciado su industria y hoy son referentes a nivel global. El país manito, por ejemplo, registra exportaciones que superan los 10 mil millones de dólares anuales. Adicionalmente, y de acuerdo con la Federación Mexicana de la Industria Aeroespacial (FEMIA), el país es uno de los principales receptores de Inversión Extranjera Directa, IED, para este segmento y uno de los proveedores más importantes del sector aeroespacial estadounidense.  

Para otros países de la región el panorama es distinto y el desarrollo de su cadena ha quedado rezagado. Este es el caso de Colombia cuya inversión en Investigación y Desarrollo (I+D) y donde las tecnologías espaciales son de gran relevancia, es menor al 1% de su Producto Interno Bruto, PIB, la tasa más baja entre las naciones de la OCDE y una de las menores de Latinoamérica. 

Algo similar ocurre con su balanza comercial que resulta deficitaria, pues sus exportaciones, en conjunto con los sectores automotriz y astillero, con cifras a septiembre de 2019, solo alcanzaron los 535 millones de dólares, mientras que sus importaciones superaron los 4 mil millones de dólares. 

Pero ¿cuáles son los factores que han estancado el desarrollo de esta cadena en Colombia? De acuerdo con el CONPES 3983 “Política de desarrollo espacial: condiciones habilitantes para el impulso de la competitividad nacional”, la falta de esfuerzos y una visión estratégica de largo plazo, por parte del Estado, no le ha permitido al país aprovechar las grandes potencialidades que tiene en este segmento. 

Por el contrario, según el documento, hace unas grandes inversiones en la compra de servicios satelitales para usos particulares y desarticulados. Solo en 2018 el país gastó 282 millones de dólares en servicios satelitales (comunicaciones, navegación e imágenes satelitales).  

Adicionalmente, el documento señala que la falta de información sobre la cadena no ha permitido establecer las barreras que tiene el sector privado para el desarrollo de proyectos espaciales y la carencia de una institucionalidad clara sobre el tema no ha facilitado la articulación de los diferentes actores que pueden participar dentro de la industria para trabajar en un objetivo común. 

Para Juan Manuel Lesmes, director de la Cámara Fedemetal de la ANDI (Asociación Nacional de Industriales), que lidera el Comité Aeroespacial, uno de los cuellos de botella para que la cadena no haya despegado como en otros países es que el tema del fortalecimiento de los encadenamientos productivos, pieza clave para el crecimiento del sector, se ha quedado muchas veces en el papel.  

De acuerdo con el directivo, los sectores como el astillero y el aeroespacial requieren de la producción de miles de piezas para la fabricación de sus productos, lo que requiere de una cadena de productores muy bien articulados que logren responder a esta demanda, y es lo que le falta a Colombia. Un sector productivo que además necesita de certificaciones internacionales que garanticen los mayores estándares de calidad y en las que el país también tiene bastantes rezagos. 

“Es necesario que Colombia haga un cambio en la composición de sus exportaciones por unas con mayor valor agregado, a través de productos más sofisticados, es decir que tiene que ir hacia adelante en las cadenas productivas. A medida que un producto se sofistica, la materia prima empieza a desvalorizarse”, señaló Lesmes.  

El directivo asegura que un buen ejemplo de esto es México, que hace 10 años estaba aún muy incipiente en esta industria y tomó la decisión de sofisticar su producción y hoy exporta 10 mil millones de dólares en partes aeronáuticas y está a punto de convertirse en la segunda nación exportadora de aeropartes en el mundo, lo que le implicó una alta demanda de Ingeniería.  

El directivo señala que Colombia debe aprovechar figuras como los Offset, que buscan que durante las compras militares las empresas proveedoras se comprometan a transferir tecnología y conocimiento para la industria local, lo que permite alcanzar una mayor transformación productiva.  

 “Esta es una figura que no se ha explotado como debería y Colombia debe dar ese salto. Tenemos que emular a Brasil y México y empezar a crecer alrededor de este sector”, agregó.  

Transformación de la cadena a través de las 4 hélices  

Tal como lo señala el CONPES 3983, para que esta cadena productiva despegue es necesario fortalecer la institucionalidad pública que permita la articulación eficiente de los diferentes sectores interesados e involucrados en el tema.  

Esta eficiente articulación se logra a través de lo que se conoce como la triple hélice, un modelo en el que interviene el Estado, la academia y la industria, por medio de un trabajo conjunto que les permite desarrollar y hacer realidad proyectos de innovación que respondan a las demandas de esta cadena productiva y en los que las inversiones públicas y privadas son determinantes. 

Adicionalmente, porque este es un sector que requiere grandes inversiones de largo plazo, pero que también generan muy buena rentabilidad. La NASA ha señalado que, por cada dólar invertido en el proyecto espacial, la economía de los Estados Unidos recibe entre 7 y 14 dólares como retorno a la inversión. 

 Para lograr que la articulación de los actores de la triple hélice sea una realidad, es necesario, como lo explica el gerente general de la Corporación de la Industria Aeronáutica Colombiana, CIAC, el Mayor General Iván Hidalgo Giraldo, que el Estado involucre a la empresa local dentro de sus proyectos, por ejemplo, en iniciativas como la modernización de sus aeronaves.  

 “Muchas veces buscamos a nivel internacional quién puede ofrecer estos servicios, sin considerar que Colombia ya está en la capacidad de empezar a trabajar en la fabricación de este tipo de productos. En los años 70, por ejemplo, hacíamos el ensamble de aeronaves para toda la Comunidad Andina de Naciones, CAN, aprovechando las grandes capacidades que tiene nuestra industria automotriz”, agregó el directivo.  

 Estos son verdaderos encadenamientos productivos hacia adelante. “Debemos trabajar en proyectos de gran envergadura, proyectos de país que generen valor agregado dentro de la cadena”, añadió.   

Otro punto que es importante mencionar, de acuerdo con el Mayor General es que esta cadena en particular requiere de altísimos estándares de calidad y cualificación de su talento humano, además de una exigencia permanente de avances tecnológicos, factores en los que la academia es pieza fundamental.  

“No podemos olvidar que todas las inversiones en esta cadena, que por tradición tiene una vocación de defensa para los países, ha permitido desarrollar la mayoría de las tecnologías que hoy usamos en nuestro día a día”, señaló. 

Para el directivo de la CIAC, el país está en proceso de consolidar esa triple hélice. “Ya tenemos un ecosistema con diversas capacidades que requiere mayor dinamismo. Es necesario el esfuerzo conjunto, pues si trabajamos de manera aislada se podrán concretar algunos avances, pero no se podrá potenciar un sector de talla internacional que logre instalarse de manera eficiente dentro de la cadena a nivel global”, recalcó. 

Frente a este tema y desde el lado de la academia, parte fundamental de esa triple hélice, Juan Pablo Casas, profesor asociado y director del Departamento de Ingeniería Mecánica de la universidad de Los Andes señala que lo primero en lo que se debe trabajar, cambiando un poco el modelo industrial tradicional colombiano que generalmente importan el know-how, el saber hacer, es crear una cadena basada en el conocimiento. 

 “Esto, sumado a definir en qué quiere ser bueno el país, en qué eslabón de la cadena quiere estar, qué necesidad puntual quiere resolver, y que esto se convierta en una visión de largo plazo, le permitirá especializarse quizá en algunos tipos de productos donde realmente pueda ser fuerte e impactar con mayor potencia. Allí tendríamos un objetivo lograble y no simplemente deseable, como la mayoría de las veces nos sucede”, aseguró.  

Para el profesor, a partir de esto, el papel de la academia se hará mucho más visible y estratégico porque empezará a hacer investigación para resolver una necesidad real. “Si no tenemos un objetivo claro y con una visión de largo plazo puede que le apuntemos a lo que no es. Debemos enfocarnos en un tema específico y hacerlo bien”, agregó.  

De acuerdo con Casas, en esta cadena es clave el sector manufacturero y Colombia tiene uno muy bien desarrollado y con altísimas capacidades, sin embargo, el país también requiere de un apoyo más decidido por parte del Estado para potenciar su industria nacional. 

“Si no existe ese apoyo decidido será imposible competir con los proveedores globales. Distinto es si el Estado apoya para que mis desarrollos sean usables”, añadió. 

El profesor concluye señalando que la articulación eficiente de cada actor de esa triple hélice, que ahora incluye a un cuarto protagonista: la sociedad, con lo que se convierte en una tetra hélice, es definitivamente la fuerza y el impulso que necesita el país para que su cadena aeroespacial despegue con la potencia que se requiere.  

Ese, al final, es uno de los grandes propósitos del CONPES 3983, con el que se busca fortalecer la institucionalidad que permita que en largo plazo esta cadena contribuya a la productividad del país y al desarrollo y modernización de sectores como el agro, la industria y los servicios, entre otros. 

 

UN VIAJE AL CENTRO DE MARTE mision_marte_especial_general_1280x720

UN VIAJE AL CENTRO DE MARTE

Bernardo Caicedo Hormaza | Profesor titular en el Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental| Docteur De L’Ecole Centrale Des Arts Et Manufactures. Spécialité: Mécanique De Sols-Structures, Ecole Centrale París| [email protected]

Noviembre de 2022
El 26 de noviembre de 2018, la misión InSight aterrizó en Marte. Desde ese momento, los científicos se han dedicado a estudiar el corazón del planeta rojo. Comprender mejor cómo se formaron Marte y la Tierra ayudará a saber por qué la evolución de estos cuerpos celestes fue tan diferente y qué elementos fueron esenciales para que el planeta Tierra fuera habitable. 

Cuatro de los ocho planetas que forman parte del sistema solar y que son los más cercanos al sol, son rocosos, Mercurio, Venus, Tierra y Marte. Se les denomina de esta manera, porque tienen una superficie rocosa compacta que es más fácil de explorar. Esta característica fue una de las razones para que la NASA decidiera emprender la misión InSight (Exploración interior mediante investigaciones sísmicas, geodésicas y de transporte de calor), para estudiar las entrañas del planeta rojo y lograr establecer cómo se formó hace más de 4.500 millones de años. 

En 2018, la misión aterrizó en un lugar plano y seguro. Allí, la NASA ubicó una sonda, un dispositivo artificial que se envió con el fin de estudiar cuerpos u objetos en el sistema solar y que, además, está acompañada por equipos de la Agencia Espacial Europea (ESA). La misión cuenta con instrumentos de última generación, un brazo robótico que permite perforar la superficie hasta una profundidad jamás alcanzada y un acelerómetro, que mide los movimientos sísmicos de Marte. 

Durante todo este tiempo, desde allá se ha venido recopilando información importante que, luego en la tierra, se examina con detalle. A millones de kilómetros de allí, en la ciudad de Bogotá, en el laboratorio de Modelos Geotécnicos, de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Los Andes, Bernardo Caicedo, profesor titular del Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental, lidera una investigación que aporta, en parte, a esa gran misión en el espacio. Él y sus estudiantes se encargan de medir las velocidades de propagación de las ondas en un material similar al existente en la superficie de Marte, esta característica es de vital importancia para interpretar las vibraciones que ocurren al interior de Marte y que se presentan por sismos o por meteoritos que caen en la superficie y que generan vibraciones que se propagan a través de las capas del planeta. 

La herramienta estrella, de la misión InSight, es el sismógrafo. Los sismógrafos son instrumentos muy precisos que generalmente se instalan sobre roca, porque de esta manera están conectados con el interior del planeta, pero en el caso de Marte, solo se podía trabajar en donde aterrizará la misión. 

“InSight aterrizó sobre un colchón de un terreno cubierto por arena muy fina que ha estado transportada por el viento durante millones de años, entonces las medidas que haga ese sismógrafo tienen que ser estudiadas y corregidas por el efecto de estar sobre el colchón de arena”, explicó Caicedo. 

¿Pero cómo consiguen estudiar algo que sucede en el espacio, aquí en la tierra? Gracias al material satelital de fotografías que se registra constantemente; además, con base en análisis químicos se logra determinar las características del suelo de Marte y sus similitudes con el suelo terrestre. Esa observación que se hace en la tierra con la información que registran los satélites, condujo a saber que las particularidades del suelo en Marte son similares a una arena que se denomina de Fontainebleau, se trata de un polvillo muy fino que se encuentra en Francia y también aquí en Colombia. 

“Lo que se hace aquí en el laboratorio es investigar cuáles son las velocidades de propagación de las vibraciones en ese suelo que simula el de Marte; sin embargo, cuando se intenta reproducir aquí en la Tierra las condiciones espaciales, es más difícil, de manera que nos toca trabajar con unos equipos a unos niveles de precisión muy altos para poder ver cómo es que viajan las vibraciones en ese tipo de material”, describió el profesor. 

Un laboratorio de prestigio internacional 

La reputación que tiene el laboratorio de Modelos Geotécnicos, de la Universidad de Los Andes, es reconocida a nivel internacional. Gracias a su capacidad de experimentación avanzada participan en la misión InSight. 

El profesor Caicedo se siente orgulloso de este trabajo y de este prestigioso resultado de muchos años de dedicación. “El hecho de que nos hayan invitado a trabajar en Marte es por las competencias que demostramos. Los desarrollos de laboratorio que logramos hacer son muy precisos y detallados porque eso es lo que se necesita. Realizamos experimentos muy buenos, en parte, porque nos gustan los retos complejos y logramos sacarlos adelante”, comentó. 

Dentro del campus universitario existe mucha motivación e interés por este tipo de temas. El camino de la investigación atrae a muchos estudiantes y, si se considera la trayectoria, llevarla a cabo a su más alto nivel es posible en el marco del programa doctoral. Es el caso de Juan Pablo Castillo, estudiante del programa de Doctorado de Ingeniería de Los Andes y uno de los investigadores de este proyecto, quien participa por la necesidad de buscar socios para hacer colaboraciones, “yo como estudiante aprovecho la experiencia que hay en el desarrollo y trabajo de estos temas. Esta es mi tesis doctoral”, señaló. 

Caicedo y su grupo de investigación llevan cuatro años de trabajo y aunque a la misión InSight le restan uno o dos años más de vida, pues la sonda instalada en Marte tiene fecha de caducidad y los paneles solares dejan de producir energía y reducen la posibilidad de seguir trabajando, lo que conduce el experimento a su fase final, en el mediano plazo, una vez finalizada la misión, el grupo de trabajo de Los Andes continuará con el estudio del comportamiento de los materiales en ambientes planetarios diferentes a la Tierra. Las técnicas desarrolladas para este tipo de estudios servirán para analizar de una manera más precisa fenómenos terrestres tales como los terremotos o deslizamientos de terreno.

Imágenes satelitales

IMÁGENES SATELITALES, LA IMPORTANCIA DE UNA NUEVA LECTURA

Iván Enrique Carroll Janer. Economista de la universidad de Los Andes. Maestría en Estudios Amazónicos de la Universidad Nacional y doctorado en Antropología Social del Instituto Nacional de Antropología e Historia de la Ciudad de México. Investigador postdoctoral del Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica de la universidad de Los Andes. Estancia postdoctoral en el Centro de Objetivos de Desarrollo Sostenible de América Latina y el Caribe – CODS de la Universidad de los Andes [email protected]

Noviembre de 2022
Un satélite ubicado a 786 kilómetros de distancia de la tierra, equipado para recolectar información, va tomando fotos. Cuando esas imágenes llegan al computador, hay una forma particular de observarlas, el campo infrarrojo es una alternativa para interpretarlas y aplicar la información a varios sectores, temas y/o desarrollos. Conoce cómo investigadores uniandinos trabajan en esta técnica con muy buenos resultados. 

Su paso y experiencia de vida por el departamento de Amazonas, al sur de Colombia, cuando realizó la maestría en Estudios Amazónicos, le llevó a pensar en el turismo de una manera diferente. Más adelante, esta motivación transformada encaminaría a Iván Carroll, investigador postdoctoral de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Los Andes, a trabajar con imágenes satelitales desde una nueva perspectiva y desmitificar la idea de que estas tienen que ser visibles y de gran resolución para que puedan ser utilizadas. 

El diseño del algoritmo de inteligencia artificial para trabajar con imágenes satelitales, desde el campo no visible, le ha permitido aplicar un conjunto de instrucciones que se ejecutan de forma ordenada y que están orientadas a resolver un problema o realizar una actividad. En este caso, ha sido posible, entrenar al computador para que identifique varios tipos de elementos como techos de casas, árboles o ríos, en territorios de gran extensión en Colombia. 

“Generalmente cuando alguien se refiere a una imagen satelital, quiere poder verla con los ojos. Mi investigación no es esa. Yo no trabajo con la manera como ven los ojos, trabajo en el campo infrarrojo cercano y el infrarrojo lejano. En el campo no visible, es decir, yo aprendo a observar a través de la máquina”, señaló Carroll. En términos comparativos, estas imágenes serían el equivalente a las imágenes diagnósticas del cuerpo, láminas con información que se leen de una forma específica.

El infrarrojo es una onda que el ojo humano ya no alcanza a ver en el espectro electromagnético, pero que existe. Las imágenes gratuitas que descarga Carroll, del Programa Copernicus de la Agencia Espacial Europea , no muestran los colores claros y definidos como el ojo humano suele verlos, pero sí contienen datos que el computador puede entender y procesar. “Cuando se descarga una imagen de estas, no se ve nada, son imágenes supremamente grandes de 110 kilómetros por 110 kilómetros, y cada pixel es de diez metros por diez metros de resolución. Entonces es como si tuvieras un televisor de esos antiguos, con imagen pixelada”, explicó el investigador. 

El proceso consiste en introducir datos a un computador y entrenarlo una y otra vez, se le enseña que algo es un techo, un árbol o un río. Luego el algoritmo hace su trabajo y es capaz de identificar en esa imagen de millones de pixeles, los ítems con los que ha sido adiestrado. De esta manera, las imágenes satelitales pueden entregar información de configuración de lugares remotos del país. Más allá de esta función matemática, el algoritmo ha permitido porponerle a la Agencia Nacional de Tierras una metodología que contribuya en temas de gran envergadura en Colombia, como la formalización de la tierra en el país a partir del Decreto 148 de 2020 que permite el uso de este tipo de tecnologías. A su vez, se convierte en una herramienta para pensar en ciudades y comunidades sostenibles, o por lo menos, con mejores condiciones para vivir. 

Los trabajos que ha permitido el algoritmo

Carroll realizó una estancia postdoctoral en el Centro de Objetivos de Desarrollo Sostenible para América Latina y el Caribe (CODS), y en ese momento notó la necesidad de explorar las metas del ODS 11 de ciudades y comunidades sostenibles por medio de las imágenes satelitales desde otro plano. Desde su formación como antropólogo y economista consigue acercarse a una mirada diferente y escudriñar el tema para desarrollar el algoritmo que respondiera a dicha necesidad. 

Para la Agencia Nacional de Tierras (ANT), se realizó un ejercicio de identificación de techos en un polígono denominado Gran Baldío de 3,160 km2 , ubicado en el límite de los departamentos de Caquetá y Meta. Para tener una idea de su magnitud, es un área tan grande como Luxemburgo, un país en Europa. Como resultado se obtuvieron las coordenadas de más de 7 mil techos, es decir hogares de personas que no tienen escrituradas sus casas. De tal manera que mediante estas tecnologías el Estado puede ahorrar miles de millones de pesos.  

“En la década de los setenta con el Programa Landsat de la NASA las imágenes satelitales eran costosas y de uso exclusivo de los científicos. Sin embargo, los programas actuales tanto de la NASA como de la ESA ofrecen imágenes gratuitas, lo que ha permitido un cambio en la forma de trabajar y desarrollar algoritmos. No entiendo por qué el estado colombiano gasta miles de millones de pesos en imágenes de alta resolución cuando con estas se puede trabajar. Además, estas imágenes de observación de la tierra permiten ver de otra forma, con los ojos de las máquinas”, comentó Carroll.

El trabajo de revisión de las imágenes sostenido en el tiempo, también plantea una metodología que apoya el método declarativo de los campesinos de nuestro país mediante un ejercicio de monitoreo de predios. Con material recopilado entre el 2015 y el 2022, es posible observar si ha habido una intervención sobre el terreno. Otro resultado apoyando la paz en Colombia ha sido la elaboración de 1260 con distintos índices para evaluar en 5 años el impacto del programa Colombia Sostenible, es decir de los Proyectos de Desarrollo con Enfoque Territorial, más conocidos como los municipios PDET. 

En la actualidad se trabaja en un proyecto con la Agencia Alemana para la Cooperación Internacional (GIZ), para identificar tipos de cobertura que permitan calcular el potencial fotovoltaico a partir de la biomasa residual y tiene como objetivo impulsar el desarrollo de municipios PDET y apoyar el proceso de transición energética del país. 

Durante la estancia postdoctoral en el  CODS, se trabajó en un algoritmo para el índice biótico del suelo, un índice de funcionalidad ecológica el cual caracteriza tres tipos de coberturas de suelos: impermeables, semipermeables y permeables. Se determinaron zonas impermeables, o todo lo que es construido, lo que reduce capacidad al suelo de regenerarse; zonas semipermeables, o suelos desnudos en donde se va a iniciar construcción, zonas permeables, como bosques o cuerpos de agua. El ejercicio se aplicó en 50 ciudades de América Latina y el Caribe para apoyar a los tomadores de decisión como alcaldes y secretarías de planeación y generar alertas tempranas debido al crecimiento de las ciudades.

El gran aprendizaje, resultado de todos estos trabajos aplicados a temas en el país, es que se puede pensar en términos de planeación de actividades. La herramienta facilitaría la caracterización de predios, dependiendo de las necesidades. Por otra parte, el algoritmo en su tarea constante de jugar con datos, muestra posibles potencialidades, lo que permite pensar entrenarlo para que siga aprendiendo nuevas categorías que se ajusten al cometido. Todos estos procesamientos consumen tiempo, el algoritmo revisa cada pixel y encuentra si se ajusta o no, si corresponde o no, pero teniendo en cuenta que son imágenes grandes y pesadas, estamos hablando de millones de píxeles, en el caso de la formalización de la tierra estamos hablando de 31 millones de pixeles, mientras que en las ciudades estamos hablando entre 1 y 10 millones de pixeles, es un trabajo que al final lo que entrega es una información importante y significativa.  

“Conozco 50 ciudades de América Latina, 170 municipios de Colombia a través de imágenes satelitales. El algoritmo me ha permitido viajar a través de un satélite que se llama Sentinel 2 del Programa de la Agencia Espacial Europea y he podido nutrirme de toda esa información, no viendo con mis ojos sino a través de los ojos de la máquina en el campo infrarojo”, puntualizó Carroll.

Predicciones aerodinámicas-Uniandes

PREDICCIONES AERODINÁMICAS, UN RETO GLOBAL PARA LA CADENA AEROESPACIAL

Omar Darío López Mejía | Profesor Asociado del Departamento de Ingeniería Mecánica, Universidad de Los Andes. | Ph.D. de la University Of Texas At Austin | Magíster en Ingeniería Mecánica, Universidad de los Andes | [email protected]

Noviembre de 2022
Si se consiguen herramientas de predicción más confiables, la siguiente generación de aviones será diseñada, en su mayoría, en un computador, reduciendo los experimentos físicos en el túnel de viento y alcanzando procesos de producción más rápidos y eficientes.
 

La industria aeronáutica depende altamente de los modelos realistas, construidos y ensayados en los laboratorios. La proyección para dar un salto y confiar cien por ciento en los modelos computacionales, implica demostrar que este tipo de herramienta de predicción es de alto rendimiento. La NASA y el Instituto Americano de Astronáutica y Aeronáutica (AIAA), vienen abordando el problema desde diferentes perspectivas, construyendo conocimiento de manera colaborativa y, promoviendo la comprensión compartida de la comunidad interesada.  

Un dilema que gira en torno a mejorar las herramientas de predicción desde cálculos numéricos y que, en lo físico, de acuerdo con los expertos, se puede entender mejor cuando se piensa en la aerodinámica del ala de un avión. 

En configuración normal, cuando el avión está volando, el ala es una pieza completa, un cuerpo sólido, pero cuando el avión despega o aterriza, se observa como si estuviera divida en varios elementos, es entonces cuando se despliegan unos elementos a los que se les llama, de alta sustentación. Estos elementos son claves para lograr un despegue y aterrizaje exitoso.  

La forma clásica de estudiar los elementos de alta sustentación es a partir de la experimentación, construyendo un modelo a escala y llevándolo al túnel de viento, una estructura tubular con aire que fluye a través de ella y que permite simular la interacción entre el aire y el objeto, es decir, lo que se espera que ocurra cuando el avión está volando. 

Incluso con las herramientas experimentales actuales, existe la necesidad de entender mejor los detalles de cómo el aire se mueve a través de esos elementos y, cómo es que esa interacción hace que esa fuerza sea la que se requiere para el despegue o el aterrizaje. Especificaciones que se requieren a la hora de pensar en aeronaves más confiables que dependan menos del túnel de viento, lo que reduciría los elevados costos que asume la industria para hacer este tipo de experimentaciones.  

Simular el fenómeno en un computador y que esa herramienta numérica posibilite cuantificar, no únicamente la fuerza sino todos los fenómenos físicos de interacción entre el aire y el ala para generar esa fuerza llamada sustentación y que el avión vuele, sin la necesidad de construir un prototipo físico, a escala, es la base sobre la cual se sustenta el problema y para el cual se buscan soluciones.  

Omar López, profesor asociado de la Facultad de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Los Andes, lleva varios años participando en los workshops anuales que se realizan en Estados Unidos, en donde las propuestas alrededor del problema son discutidas.  

“Uno pensaría que es un problema exclusivo de la industria aeronáutica, pero va más allá y requiere una colaboración global entre industria, instituciones de investigación y académicas para poder solucionarlo”, comentó el profesor. 

Colaboración académica 

En el workshop del año 2010, el profesor Omar conoció al profesor Jaime Escobar, de la Universidad de San Buenaventura de Bogotá, quien también se interesaba en este tema desde hace varios años. Fue esa coincidencia la que abrió la posibilidad de pensar en un grupo de trabajo que pudiera asumir el reto de participar desde la investigación académica para dar respuesta a esta problemática.  

En el 2011, se conformó un grupo de estudiantes tanto de pregrado como de maestría de ambas universidades. Con mucho trabajo y tiempo, el proyecto de investigación consiguió aparecer en el escenario de la discusión, es decir, entraron en la lista de propuestas recibidas por parte de la NASA y AIAA con un aporte que en su momento respondió al interrogante.  

El desarrollo de simulaciones y la generación de datos, que se entienden como soluciones útiles en la base de información para la finalidad del workshop, la propuesta de buenas prácticas de uso de dinámicas de fluidos computacional, que es la herramienta usada para la simulación, en lo relacionado con modelos de turbulencia híbridos en sistemas de alta sustentación y, compilar la información que pudiera ser publicable, fueron los tres elementos que hicieron que el aporte del grupo fuese considerado por la NASA y AIAA para calificar y resaltar el trabajo de los profesores y estudiantes.  

“Yo siempre muestro esta idea en cada espacio que puedo, lo que los mismos estudiantes han hecho, los resultados que ellos han conseguido, al ser un problema complejo, pero no imposible de resolver, genera interés; además, usar una herramienta computacional compleja de alto nivel también les da  experticia en algo muy específico que les ofrece cierto reconocimiento”, explicó López.  Han sido los mismos estudiantes, incluso cuando algunos se van y otros llegan, los que hacen posible que la investigación continúe. 

Para el profesor López, año tras año las predicciones se acercan más a modelos realistas y en la medida en que esto sucede, el modelo se parece más a un avión auténtico. “Una forma de traer la industria aeroespacial a Colombia sería a través de los modelos computacionales, del diseño de piezas, y eso es algo que hacemos a punta de computadores, no se trata de construir el avión. Pero para esto se necesita el impulso del Estado y de la empresa privada para que apalanque la producción intelectual y, de esta manera, poder vender las capacidades de talento”, señaló. 

Ahora mismo, y aunque se han hecho grandes esfuerzos, López señala que es posible, de cara al futuro, que sea difícil volver a ingresar en las listas de propuestas, en parte, debido a la limitación de recursos, pero también al gran esfuerzo que significa investigar, proponer y participar en una conversación que se tiene en un país del primer mundo, desde uno de tercer mundo.

Sin embargo, el entusiasmo por la investigación es mayor por lo que la idea es participar en el próximo workshop en el 2023.  

  

 

DRONES, ALIADOS DE LA AGRICULTURA DE PRECISIÓN

DRONES, ALIADOS DE LA AGRICULTURA DE PRECISIÓN

Jorge Alfredo López| asistente posdoctoral del Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica, Universidad de los Andes| Máster en Ingeniería Eléctrica y Electrónica , Universidad de los Andes| candidato a Doctor en Ingeniería en la Universidad de los Andes| [email protected]|

 

Noviembre de 2022
Un sistema de control para terrenos con potencial agrícola en Colombia, la posibilidad de observar y analizar, a partir de información que entregan instrumentos como drones y sensores, que permitan transmitir un concepto al agricultor o productor, para que éste a su vez pueda adaptar las mejores técnicas en la tierra, podría verse como una solución para aprovechar los campos que todavía se pueden cultivar en el país.
 

La frontera agrícola de Colombia, es decir, todo el terreno que está habilitado para desarrollar actividades del sector suma aproximadamente 40 millones de hectáreas. Sin embargo, actualmente, solo tiene siete millones sembradas. Esto quiere decir que el país es una potencia para la producción de alimentos, pero no es un país productor.  

Una paradoja teniendo en cuenta que, de acuerdo con el Ministerio de Agricultura, este es un territorio con una excelente ubicación geoespacial, en la zona intertropical, que tiene, además, una gran disponibilidad de agua por la existencia de ríos y mares que lo atraviesan, con más de 18 millones de hectáreas para riego, y que pese a no contar con una suficiente estructura vial permite sacar productos e introducir insumos. 

Frente a otros países, por lo menos de la región, el potencial de desarrollo de actividades agrícolas de Colombia es más alto porque puede afrontar el cambio climático con menos impacto en el largo plazo y porque todavía hay tierra para cultivar. 

Encontrar soluciones para aprovechar ese potencial agrícola del país es, precisamente, la línea de investigación de Jorge Alfredo López, asistente posdoctoral del Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica de la Universidad de los Andes. El investigador dedica su experticia a buscar herramientas que permitan mejorar las estrategias de riego y que contribuyan a la modernización de los sistemas agrícolas.  

Un proceso de documentación como punto de partida para conocer cómo funciona el campo colombiano, la historia que lo precede, sus fortalezas y debilidades, le permitió a López concluir algunas de las principales problemáticas del sector que no han permitido que este sea país productor.  

“Desafortunadamente muchos productos son importados y al hacer un cálculo rápido, es fácil deducir que es mucho más lo que se importa, que lo que se exporta”, señaló López.  

En este sentido, su proyecto de tesis doctoral se centra en el modelamiento de terrenos para aplicaciones de agricultura en el contexto colombiano. Es decir, en la construcción de un esquema que pueda interpretar la heterogeneidad del territorio, que es mucha, teniendo en cuenta la topografía y las características del suelo para poder entender cómo se mueve el agua en los diferentes escenarios del país, generalmente en áreas montañosas en donde se desarrollan las actividades agrícolas. Por esta razón, López se concentró en el terreno de ladera de montaña y el terreno quebrado. 

La primera parte de su trabajo consistió en la recopilación de información para obtener un estado actual del desarrollo agrícola nacional. Combinando diferentes fuentes armó un panorama que permite diferenciar lo que se siembra sobre el terreno, es decir las plantas o el tipo de cultivo y de suelos que hay de la superficie hacia abajo. “En Colombia, en términos generales, se da casi todo, pero depende mucho de la altitud y de la cantidad de agua disponible que se tenga para el cultivo”, añadió.  

Con la revisión del mapa del territorio nacional “pensé que era importante darle una interpretación a eso, ver qué tanta agua se necesita. Al final de todo este proceso, la idea es poder emitir un concepto sobre qué zonas sí son viables y tienen el potencial de ser sostenibles en el tiempo, para desarrollar actividades agrícolas de producción de alimentos”, comentó el investigador.  

Luego de la documentación, empezó a plantear un modelo del suelo teniendo en cuenta las dinámicas de las plantas. Utilizando modelos fundamentados en técnicas clásicas, llegó a uno basado en agentes. Segmentó la superficie del suelo en parches y a cada parte le asignó un comportamiento, después observó cómo ese parche se relacionaba alrededor con sus vecinos.   

A partir de esa combinación, de esos agentes y de las plantas que crecen, se planteó todo el modelamiento para entender cómo se comporta el agua dentro de ese parche. “Por ejemplo, para sembrar trigo, que es el caso de la tesis, este cultivo se puede sembrar dos veces por año, el modelo facilita estudiar y saber cuánta agua se necesita y en qué momento para obtener la máxima producción, teniendo en cuenta que se tienen unas condiciones limitadas de agua”, explicó López.    

 Drones y sensores, herramientas claves 

Considerando el tamaño del terreno y las dificultades para el desplazamiento, lo que implica que no se pueden tener sensores en todas las partes del campo, contempló trabajar con drones para capturar otro tipo de información que no proporcionan los sensores clavados en el suelo, sin los cuales tampoco se podría llevar a cabo todo el proceso, ya que al ser la herramienta que está en contacto directo con la tierra, captura los datos del subsuelo como la humedad, los nutrientes y la temperatura.  

Y es, en la opinión de López, el logro más grande que pudiera conseguirse, transmitirle a una persona que tenga su tierra en el campo, lo que necesita para censar su terreno con las condiciones de topografía que tenga. “Es como entregarle una respuesta clara: son mínimo 11 sensores que debe situarlos en estas ubicaciones geográficas particulares, así garantizará el mínimo de información que necesita para operar y desarrollar un sistema de irrigación eficiente”.   

Por su parte, los drones, vehículos aéreos no tripulados, le entregan datos a través de imágenes que son procesadas y de las cuales extrae información como las variables del suelo, pero, de la superficie y de las plantas, que son el mejor indicador de lo que pasa debajo del suelo. De manera indirecta, una planta puede informar si hay buena irrigación, humedad o temperatura para que crezca el cultivo. 

Desafortunadamente, la pandemia canceló todo el proceso de experimentación de campo. Fue inviable el desplazamiento hacia los territorios en donde se tendrían que tomar los datos. Entonces, nuestro investigador, realizó una simulación. Un programa con el modelo del dron fue alimentado con la trayectoria de lo que se quería que  recorriera. En esta parte se apoyó en el trabajo de su colega, Óscar Archila, quien desarrolló, con base en drones comerciales, aplicaciones para la agricultura y la posibilidad de aclarar si se podía llegar o no, a ciertos puntos en el terreno dentro de un solo recorrido y capturar información.  

López, también realizó un ejercicio de análisis de datos mediante imágenes satelitales, ya que estas pueden obtener información que está a 20 kilómetros de altitud respecto al punto, una información valiosa que se exploró y quedó consignada en la revisión del estado del arte; sin embargo, sabiendo que los satélites están más enfocados en otras actividades y aunque la información que se encuentra sirve para contrastar con lo que los drones indican, para el caso particular, no representó mucho más.  

Con todo este panorama, cuando se sabe en dónde ubicar los sensores, porque el trabajo requiere estar tomando información continuamente, se llega al sistema de control. Es decir, el conjunto de elementos que permite influir sobre el problema planteado. En un sistema de control se tienen tres elementos fundamentales: el que se encarga de entregar la información, el que captura esa información y toma una decisión y el que actúa.  

En términos del proceso de agricultura, el sensor es el que entrega la información, dice que pasa en el suelo, luego hay un algoritmo de control que reacciona a ello y expresa que hay que hacer (por ejemplo, cuándo y dónde aplicar determinada cantidad de agua) y, finalmente el elemento que actúa, para el caso, un aspersor que distribuye el agua. 

En la actualidad, el proceso ya cumplió con las dos primeras partes, falta la tercera, en la que se propone cuál sería la estrategia de la aplicación del agua, cómo realizar esa irrigación, o lo que se conoce como agricultura de precisión, llevar al punto final esa última etapa en la cual el agua se riega en donde se necesita de manera eficiente.  

“El doctorado me hizo cambiar el enfoque de las cosas, no ver desde el punto de la solución que se tiene, sino entender el problema desde las necesidades y limitaciones del contexto y mirar si la robótica es o no la mejor solución, eso me hizo mirar hacia la agricultura, comprender que el problema hay que entenderlo desde otra perspectiva”, puntualizó López.

Hacer más atractiva la actividad agrícola, incluso para personas que no tengan mucha experiencia y acercar la tecnología al campo, se convirtió en una motivación.

 

Analitica de datos cyberseguridad_general

USO DE DATOS EN LA TOMA DE DECISIONES AÉREAS, ESPACIALES Y CIBERESPACIALES

Mayor Alexandra Zabala | Ingeniera Informática, EMAVI | Magíster en Seguridad de la Información, Universidad de los Andes | Candidata al título de Doctora en Gestión de la Innovación Tecnológica, Universidad de los Andes | Oficial del Comando de Operaciones Aéreas y Espaciales de la Fuerza Área de Colombia, FAC |  Yezid Donoso | Ingeniero de Sistemas y Computación, Universidad del Norte, Colombia | Magíster en Ingeniería de Sistemas y Computación, Universidad de los Andes, Colombia | D.E.A. in Information technology y Ph.D. in Information Technology, Universidad de Girona, España | Profesor Titular, Departamento de Ingeniería de Sistemas y Computación, Universidad de los Andes | [email protected] |  Mario Linares | Ingeniero de Sistemas y Computación | Magíster en Ingeniería de Sistemas y Computación, Universidad Nacional, Colombia | Ph.D. Ciencias de la Computación, College of William and Mary, USA | Profesor Asistente, Departamento de Ingeniería de Sistemas y Computación, Universidad de los Andes | [email protected]

Noviembre de 2022
En la actualidad, a nivel mundial se requiere un tratamiento especial para manejar situaciones relacionadas con la seguridad y la defensa de los intereses de los estados. La adecuada toma de decisiones para responder a los nuevos riesgos, amenazas y vulnerabilidades siempre cambiantes y en tiempo real, es una preocupación por parte de las instituciones militares de los países en general. La rapidez y complejidad con que evolucionan las diferentes formas de intimidación, advertencia u ofensiva que pueden poner en riesgo la integridad de los estados, demandan unas Fuerzas Militares capaces de afrontar adecuadamente estos retos.
 

Con el propósito de articular iniciativas para la creación, planeación y diseño de soluciones tecnológicas al servicio del poder aéreo, espacial y ciberespacial de la nación, la Fuerza Aérea Colombiana, FAC, y la Universidad de Los Andes, han trabajado mancomunadamente desde hace tiempo con el propósito de identificar los retos que representa la tecnología y los desafíos que genera desarrollar, adoptar y evolucionar este tipo de sistemas para que puedan mantenerse vigentes en el tiempo e impacten los objetivos institucionales.  

La Mayor Alexandra Zabala, quien trabaja en el Comando de Operaciones Aéreas y Espaciales de la FAC, terminó en el 2016 su maestría en Seguridad de la Información en la Universidad de Los Andes; hoy es estudiante del doctorado en Gestión de la Innovación Tecnológica, de la misma universidad, un recorrido académico que le ha permitido trabajar para el desarrollo de capacidades en ciberseguridad y ciberdefensa en el país, particularmente para la protección de la infraestructura crítica cibernética desde el ámbito aéreo, espacial y ciberespacial. 

Su proyecto doctoral investiga la gestión de la innovación y la analítica de datos para el soporte de toma de decisiones antes del uso de medios militares, específicamente en el empleo del poder aéreo en Colombia, el cual representa la capacidad que tiene el país para utilizar sus medios aeronáuticos en protección de la seguridad y la defensa nacional.  

“En mi experiencia como Oficial de la Fuerza Aérea, he evidenciado que el desarrollo de capacidades militares cada vez demanda más del uso de tecnologías emergentes, lo cual permite complementar la experticia de las personas con el fin de ser más eficientes y optimizar los recursos disponibles. Las personas en los entornos militares rotan por diferentes cargos lo que permite que conozcan diferentes roles y funciones; el uso de diferentes tecnologías es una oportunidad para mantener vigente y transferir entre las personas la base de conocimiento creado desde muchos años atrás, esto ha sido parte de mi motivación, en esta investigación”, señala Zabala. 

Para Yezid Donoso,  profesor titular del Departamento de Ingeniería de Sistemas y Computación de la Universidad de los Andes y codirector del proyecto de Zabala, quien ha asesorado en el tema de ciberseguridad y ciberdefensa a la FAC, desde hace tiempo, “estar involucrado significa entender cómo funciona de alguna forma el sector defensa desde otro punto de vista. No se trata simplemente de resolver un problema, es una interacción en la cual la academia trabaja muy bien de la mano con la Fuerza Aérea Colombiana, para mejorar las capacidades de las Instituciones Militares”.  Esa combinación de la experticia de la FAC en el trabajo que hace, con la académica por parte de Los Andes, logra proponer, en el marco de esta investigación, una solución de desarrollo tecnológico de la información.  

Los problemas que se pueden encontrar en una institución como la FAC, teniendo en cuenta las necesidades particulares, la infraestructura que tienen y la cantidad de datos o de información que manejan, representan un desafío con potencial que es difícil de encontrar en otras organizaciones. “Uno se reta como profesor y piensa, lo valioso que es para el país poder apoyar a estudiantes como Alexandra para solucionar ese tipo de problemas. En Estados Unidos vi como las universidades aprovechan problemáticas de instituciones militares como la Fuerza Aérea, la Armada o el Ejército y trabajan para solucionarlas”, señaló Mario Linares, profesor asistente del Departamento de Ingeniería de Sistemas y Computación de la Universidad de los Andes y codirector de la tesis de Zabala.  

El trabajo se centra especialmente en generar valor a la base de conocimiento que ha desarrollado la Fuerza Aérea Colombiana para anticipar fenómenos de interés de diferentes tipos como la extracción ilícita de minerales, tráfico de personas, armas o recursos estratégicos de la nación para prevenir el uso ilícito en la infraestructura aeronáutica del país, utilizando los reportes textuales que se han generado durante los últimos 20 años. 

Evolución en el análisis de información 

Lo que busca es responder a dos variables importantes para la FAC. La primera, la eficiencia en términos de tiempo. A través del componente de automatización y las técnicas de analítica de datos, en particular de análisis de texto, se logra contestar a ese concepto de eficacia. Al involucrar estas técnicas o tecnologías centradas en datos, se reduce el tiempo que le puede tomar a un analista llegar a una conclusión o, generar cierta información adicional que no era evidente o que no se encontraba en la base de conocimiento. La segunda, es incrementar el número de datos o la información de valor que se genera en el proceso automatizado.  

De forma sencilla, lo que Zabala intenta con este desarrollo, es contribuir a la experticia de los analistas para disponer de la mayor información posible que permita conocer los sucesos que se han presentado y tener una mayor cantidad de datos de interés de manera automatizada, la información que se obtenga se utilizará como un elemento orientador para determinar si es necesario pasar una fase de planeamiento operacional para el empleo del poder aéreo. 

Dentro del marco de estas tecnologías centradas en datos y las técnicas de analítica existe una parte que está asociada en particular con el análisis de texto. De un documento cuando se lee o se revisa, automáticamente se extrae información, pero existen técnicas que ayudan a automatizar ese proceso. Esta técnica se conoce como procesamiento de lenguaje natural y se pretende utilizar en los reportes textuales disponibles de manera automatizada.  

La otra técnica es la fusión de datos. Hay datos abiertos que se encuentran disponibles en internet en diferentes portales, que son de dominio público; también hay datos que tiene la FAC, y forman la base de conocimiento de la institución. Para su aprovechamiento se utilizan diferentes técnicas que fusionan los datos que se encuentran de forma pública y los datos que se encuentran de forma privada. 

El proceso de investigación se diseñó para tres fases. La primera principalmente consistió en entender la problemática tanto a nivel interno como externo, así como la necesidad particular que puede generar una innovación de este tipo. En segunda instancia, dentro del análisis externo, a través de una revisión sistemática de literatura, se identificaron referentes internacionales que han abordado este problema y qué tipo de técnicas o herramientas de analítica, se han usado para apoyar la toma de decisiones antes de utilizar medios militares.  

La tercera fase pretende generar un prototipo funcional a partir de dos fases de desarrollo, una en la que se defina la tecnología que aplique a un contexto nacional y la segunda en donde haya un desarrollo particular de una aplicación web, que permita hacer una fusión de datos y la integración de una tecnología centrada en datos para capitalizar esta base de conocimientos. En paralelo, también se desarrollará una estrategia de sostenibilidad que facilite adoptar este prototipo como un artefacto de innovación para la FAC. 

El sistema será validado, empezando con una muestra reducida, con los analistas más expertos y de forma gradual con más personas que permitan medir la usabilidad y eficiencia de la solución de innovación. Con el primer prototipo se realizarán algunas pruebas de seguridad con equipos internos de la FAC. Actualmente se ejecuta la segunda fase que se prevé termine en el 2024. 

Durante el proceso de revisión de documentos y publicaciones, Zabala no encontró referencias en Latinoamérica, de reportes en español de instituciones militares que hayan sido estudiadas mediante la aplicación de técnicas de analítica que permitan un escenario punto de partida para otro tipo de problemas. De ahí la relevancia de la investigación, que bien podría abrir un escenario en el que la iniciativa pudiera aplicarse en otros países de la región.  

“El caso que tiene la Fuerza Aérea Colombiana es uno en el que debemos proponer una solución óptima, es decir, de disminuir tiempos, mejorar eficacia, etc. En el contexto colombiano, con producto colombiano, con solución colombiana, desarrollamos un proyecto que precisamente aborda esa necesidad de país”, destacó Donoso. 

Por esa razón, los profesores coinciden en que un doctorado de este estilo lo que busca es justamente resolver problemas enfocados en el contexto nacional y que por lo tanto tenga un nivel de prioridad importante. El desarrollo del prototipo quiere consolidar un sistema referencia para Colombia, no solo para la FAC, sino que pueda extrapolarse a otras fuerzas que tengan problemas o características similares o, a países con condiciones parecidas. 

“El impacto de proyectos de este estilo es que la gente también se dé cuenta de cuáles son esas otras capacidades para las cuales las fuerzas están; y cómo las tecnologías que nosotros manejamos, y el conocimiento que tenemos se puede poner al servicio de algo que va más allá de eso, con capacidades muy importantes para el país como lo es la defensa del medio ambiente”, puntualizó Linares.