Uso de datos para la toma de decisiones aéreas

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 | ydonoso@uniandes.edu.co |  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 | m.linaresv@uniandes.edu.co. 

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.