Astronomía y Ciencia de Datos: una relación elemental (y con mucho potencial para la economía local).

Fuente: Forcast

¿Recuerdan a Katie Bouman? En caso que no, les contamos que ella fue la científica que a principio de 2019 hizo viral una fotografía en redes sociales que se tomó junto a una pila de discos duros, que en total sumaron más de 5.000.000 gigabytes, indispensables para contener el total de datos que permitieron la creación de la histórica primera fotografía de un agujero negro.

Ese hito, que cautivó a la prensa de todo el mundo, fue tan solo una parte del inmenso despliegue producto de la coordinación de ocho telescopios localizados en ciudades de todo el globo; además, produjo grandes volúmenes de datos que debieron ser procesados a través de un algoritmo especial.

Es así cómo lidiar con una gran cantidad información es una tarea que para los astrónomos es natural ya que la “la astronomía es una ciencia basada en datos”, así lo manifiesta Mauricio Araya, Doctor en Informática y Académico de la Universidad Federico Santa María, quien a su vez señala que ese análisis no se puede hacer de manera separada.

“Los datos deben ser trabajados de manera conjunta. Parte de esa responsabilidad se le entrega al computador y justamente es allí en donde entra el concepto de ciencia de datos, ya que se desarrollan diversos sistemas para automatizar la obtención de resultados”, concluye.

 Datos astronómicos como herramienta para aportar al desarrollo

 Producto de su geografía y gran diversidad de biomas, en Chile se localizan una serie de laboratorios naturales que, según el libro «Laboratorios Naturales para Chile: Ciencia e Innovación con Ventaja» de Clapes UC, son espacios estratégicos que poseen una serie de características y condiciones que permiten atraer la atención de la ciencia mundial para hacer investigación.

Cuando los laboratorios naturales se sitúan en países emergentes otorgan ventajas comparativas que no son replicables a otros lugares o contextos dada su naturaleza. Permiten estudiar, por ejemplo, fenómenos geofísicos en el ámbito de la vulcanología, los desastres naturales o la investigación de especies locales colaborando con la bioquímica.

Para el caso de Chile, es común escuchar acerca de las características únicas a nivel planetario de los cielos de la zona norte, los que han logrado atraer a grandes consorcios astronómicos y a varias de la principales universidades del mundo como el Observatorio las Campanas, operado por el Instituto Carnegie de Estados Unidos, o el Observatorio de la Universidad de Tokio en la ciudad de Atacama (TAO).

[Recomendamos la columna Astronomía y Data Science en Chile… La mezcla perfecta]

 En palabras de Felipe Larraín, actual ministro de Hacienda, con las ventajas comparativas de los cielos del norte de Chile “se realizaron inversiones en infraestructura para la investigación antes impensadas en el país (unos US$ 5 mil millones al 2020)”

 “en contacto con la frontera del conocimiento”

¿Por qué es relevante continuar desarrollando este sector? El Doctor Mauricio Araya indica que si bien esta es una área muy pequeña, desde una perspectiva económica, “acá en Chile tenemos la mejor astronomía del mundo en términos de observatorios, infraestructura y la cantidad de publicaciones que se hacen”.

Si comparamos a la astronomía con la minería, el sector más desarrollado y el que atrae más dividendos para Chile, Araya sostiene que aun así esta última no es la más avanzada frente a la minería de otros países. Sin embargo, Chile cuenta con un alto nivel en ingeniería, instrumentos y ciencia astronómica.

“A través de la astronomía nos encontramos de manera permanente en contacto con la frontera del conocimiento, una ventana al futuro para saber cuáles serán los problemas que se avecinan”, concluye.

Todos estos elementos nos ayudan a componer un gran puzzle que nos muestra la importancia de esta área del conocimiento. Pero, pareciera faltar una pieza, esa que nos permita entender cuán valiosa es la astronomía pensando los otros sectores de la economía local. Más precisamente, ¿cuál será el destino de todo el conocimiento adquirido en manejo de datos en astronomía pensando las otras necesidades del país?

 

Utilizando el universo para resolver problemas en la Tierra.

Demian Arancibia es Ingeniero Civil Industrial y Máster en Systems Engineering de la Cornell University, Estados Unidos. Su vasta experiencia en el campo de la astronomía nacional e internacional lo llevó a liderar la Iniciativa Astroinformática del Ministerio de Economía creada en 2013.

El programa, a través de diversas etapas y con el apoyo de iniciativa precedentes, ayudó en la determinación de una serie oportunidades para el Estado chileno desde una dimensión económica. El equipo fue integrado voluntariamente por destacados expertos provenientes de universidades nacionales e internacional; entre ellos, Massimo Tarenghi (físico y astrónomo italiano), María Teresa Ruiz (Premio Nacional de Ciencias Exactas), Juan Rada (economista), quienes consideraron capacidades locales, el desarrollo de un mercado, entre otros factores, a partir de una consulta realizada a más de 400 expertos.

Astronomía Icon1

Gracias a la infraestructura es posible producir una gran cantidad de información de alta calidad. Lo que Arancibia define como “adquisición de datos”.

Astronomía Icon2

Esos datos son un gran valor puesto que son conocimiento sobre el universo.

Astronomía Icon4

Existe un alto nivel de sotisficación para distribuir datos y el contenido que se genera para hacerlo accesible.

Astronomía Icon3

Esto permite nuevas oportunidades en el campo de la exploración y visualización de datos. 

Arancibia indica que estas oportunidades (ver cuadro) se enlazan con las necesidades existentes en otras industrias como en el caso de los bancos, la minería, o aquellas empresas que requieran potenciar sus áreas de marketing. Todas, al igual que en la astronomía, deben procesar grandes volúmenes de información que deben ser analizados y visualizados.

Lo anterior también es compartido por el Doctor Mauricio Araya. Cuenta que los astrónomos estiman que el universo observable tiene más de 100 billones de galaxias por lo que se necesitarán sistemas inteligente cada vez más sofisticados para enfrentar el procesamiento de toda esa información. Esta capacidad puede perfectamente ser útil en otros ámbitos como los ya mencionados. A modo de anécdota, Araya cuenta que muchos profesionales de excelente nivel, luego de pasar por centros astronómicos de gran relevancia, llegan a trabajar a empresas famosas como Spotify, Amazon, entre otras.

 

 Gestión de datos para la economía del futuro.

 

 Desde 2017, el Ministerio de Economía a través de su área «Economía del Futuro» y con el apoyo preliminar del Observatorio Europeo Austral (ESO), ALMA y Amazon Web Services, ha impulsado la creación de la Fundación Observatorio de Datos o Data Observatory, que en palabras de los ministros Andrés Couve y José Ramón Valente tendrá como misión “recibir, procesar y almacenar los conjuntos de datos generados en el país, y que, por su volumen, naturaleza y complejidad, requieren una curaduría, exploración, visualización y análisis que facilite su disponibilidad para el desarrollo del conocimiento, tecnología e innovación, y sus aplicaciones para la economía y la sociedad”. [ver columna]

Esta oportunidad para Arancibia ayudará a avanzar hacia una nueva etapa que permita emprender proyectos e iniciativas concretas: formación de talentos, generación de tecnologías, resolver problemas.

“Una empresa en colaboración con esta iniciativa y que genere efectivamente soluciones, que aborde los problemas de la astronomía, tiene un activo que le permite sentarse a la mesa para hacer proyectos a escala mundial. Por ejemplo, una empresa que actualmente trabaja con la compañía Latam en su área de marketing en Chile podría colaborar con el Data Observatory para escalar sus soluciones y poder llegar a trabajar con American Airline, Emirates; es decir, trabajar con una aerolínea que tenga una mayor magnitud de clientes”, concluye.

Lo anterior, además impacta en las oportunidades laborales de los profesionales que se han especializado en el campo de los datos. Hoy, muchos de ellos trabajan en la academia, observatorios o iniciativas públicas, pero están surgiendo de manera creciente empresas tecnológicas locales que están despertando el interés de diversas industrias para resolver problemas utilizando lo más avanzado en tecnologías de la información, y con el apoyo de talentos capaces de hacer frente a esas necesidades.

Cristián Irribarra es astrónomo de la Universidad Católica de Chile y actualmente se desempeña como data scientist en Forcast, empresa especializada en generar soluciones basadas en ciencia de datos, inteligencia artificial, machine learning, entre otras tecnologías.

La misión de Cristián al interior de Forcast es recibir cualquier tipo de dato numérico de las empresas y a partir de ello crear un modelo estadístico con herramientas computacionales que permitan interpretar el comportamiento de esos números para inferir su futuro y qué cosas se pueden obtener.

“Si a ti te pasan el historial de ventas de una tienda, en principio podrías saber cuánto vendes a diario, la cantidad de ganancia que tendrás a fines de mes; sin embargo, si te inmiscuyas más adentro de los datos y utilizas sistemas especiales puedes optimizar la oferta de productos, saber qué precios subir o bajar, cómo responden las personas a los cambios de precios, cuánto te va a cambiar el consumo de un objeto en específico en futuro”, cuenta Cristián.

Para llevar a cabo este trabajo, el experto señala que es indispensable una base de datos, “eso es casi un axioma del data scientist y la inteligencia artificial. Entre más datos tu tengas de algo, mejor se va a desempeñar el modelo que utilizas; además, le asignarás mayor versatilidad”.

“Hace muy poco estábamos haciendo un prototipo para detectar con cámaras anomalías en postes de luz en las calles; es decir, si están chuecos, dañados u otros. Una de las cosas que más me llamó la atención es que utilizamos un sistema que estaba pre hecho pero para interpretar otras imágenes. Este no sabía lo que era un poste, pero con no más de mil imágenes de postes tomadas con mi celular, en unos 30 minutos el sistema lograba reconocerlos”.

Cristián indica que con ese ejemplo se demuestra el alcance que tiene una correcta interpretación de datos ya que los sistemas cada vez son más poderosos, “el cuento es saber aprovecharlo y utilizarlo para diversas industrias. Si pensamos solo en modelos de detección, hay un sinnúmero de aplicaciones posibles que todavía no las hemos probado”.

Ahora bien, en algunos casos las empresas cuentan con sistemas efectivos de recopilación de información, lo que hace la tarea más fácil y rápida; en otros casos, existen problemas en el registro de los datos. Para estos últimos, Cristian indica que es tarea de Forcast saber cómo lidiar con esos vacíos e inconsistencias por parte de los clientes.

“Muchas veces el registro es llenado a mano, o partieron hace poco haciéndolo y no tienen una estructura correcta, pero independientemente de eso nosotros la utilizamos igual. Esté sucia o no igual llegamos al producto final, esta es una parte esencial de lo que hace Forcast”, concluye.

El gran aporte de la astronomía a la resolución de problemas nos muestra el enorme potencial de esta área del conocimiento al país. Chile concentrará el 70% de las observaciones astronómicas al 2024, por lo que se requiere una estrategia y el apoyo de diversos sectores productivos para sacarle provecho.

Compartir:

Entradas Relacionadas: