Investigadores ISCI se adjudican cinco proyectos Fondef IDeA 2023 por más de mil millones de pesos
Mediante desarrollos e investigaciones que abordan diversas áreas, como la desalación de agua de mar, el diseño de paisajes capaces de resistir incendios forestales, la persecución de delitos, la promoción de la adherencia al tratamiento en personas que viven con VIH y la gestión energética inteligente de infraestructuras sostenibles de riego, el Instituto Sistemas Complejos de Ingeniería, ISCI, ha conseguido la adjudicación del Fondo de Fomento al Desarrollo Científico y Tecnológico para estas cinco iniciativas.
Los proyectos, que deben ser ejecutados entre los años 2023 y 2025, reflejan el compromiso continuo de ISCI con la innovación y el avance en diversas áreas claves con impacto en la sociedad.
Detalle de los proyectos:
- Herramientas computacionales para la planificación de proyectos de desalación de agua de mar financiados a través de asociaciones público-privadas con perspectiva del nexo agua-energía-alimentos.
En colaboración con la Dirección General de Concesiones del Ministerio de Obras Públicas (MOP), este proyecto se enfoca en abordar la problemática de la escasez de recursos hídricos como parte fundamental de la seguridad hídrica. El objetivo principal es desarrollar una estrategia para la expansión de la desalación como una nueva fuente de agua confiable. Para lograr esto, se presenta una solución innovadora que se basa en herramientas computacionales específicas.
El enfoque se divide en dos componentes esenciales: una plataforma de zonificación para la identificación de ubicaciones ideales para proyectos de desalación y una herramienta de evaluación social y financiera de la desalación, la cual será financiada a través de concesiones. El equipo de trabajo está compuesto por los académicos de la Universidad de Chile: Marcelo Olivares Alveal, Rodrigo Moreno, Eduardo Contreras, Ronald Fischer, junto a Julia Weiner de la Universidad de Valparaíso.
Este proyecto enfrenta dos desafíos fundamentales en la desalación. El primero de ellos se refiere a los conflictos socioambientales que pueden surgir al elegir ubicaciones para las plantas desaladoras. Para superar este desafío, se ha desarrollado una herramienta específica que permite identificar áreas óptimas para la ubicación de estas plantas, minimizando el impacto ecológico o social.
El segundo desafío radica en el aspecto financiero de la desalación. Para abordar este punto, se han creado herramientas de evaluación que permiten analizar proyectos en un esquema concesional. Esto aprovecha las economías de escala y también los beneficios al integrar el análisis con el sector energético, asegurando una implementación más eficiente y sostenible de la desalación como fuente de agua.
En conjunto, este proyecto representa un paso importante hacia la resolución de la escasez de agua a través de la innovación tecnológica y el enfoque en soluciones integralmente planeadas y financieramente sólidas.
- Escalamiento de un sistema para el diseño de paisajes resistentes a incendios forestales integrando simulación, optimización e inteligencia artificial
Este proyecto, encabezado por el académico de la Universidad de Chile, Andrés Weintraub, es una extensión del proyecto ID20I10137. En dicho proyecto previo, se idearon paisajes capaces de resistir incendios mediante la aplicación de simulaciones, técnicas de optimización e inteligencia artificial. La importancia y pertinencia de esta propuesta aumentó, dado que el gobierno busca herramientas eficaces para prevenir incendios, como parte de su plan nacional de cortafuegos.
El sistema resultante, que fusionará múltiples elementos desarrollados de manera independiente, como modelos de propagación de incendios y sistemas de toma de decisiones, en conjunto con tecnologías geoespaciales, proporcionará orientación en la planificación de estrategias para el manejo del paisaje. Esto contribuirá a reducir el riesgo y la severidad de los incendios en áreas propensas a su ocurrencia. El proyecto se realiza en conjunto a Conaf, Senapred, ISCI, CTFC y Bioforest.
- Escalamiento y validación de un sistema integrado para la persecución de delitos utilizando analítica avanzada de datos
Surgiendo de una iniciativa previa en la cual se desarrollaron modelos de inteligencia artificial y análisis de redes sociales para abordar el crimen organizado. El proyecto tiene como objetivo una expansión: en primer lugar, en la adaptación de los modelos existentes para abarcar otros tipos de delitos; en segundo lugar, la incorporación de fuentes de datos adicionales; y por último, la ampliación de la implementación de los modelos a nivel nacional.
El exitoso proyecto anterior se trata de un sistema conocido como “Fiscal Heredia”, que se basa en inteligencia artificial, con el propósito de descubrir redes criminales. Este sistema fue creado en colaboración con la Unidad Coordinadora de Análisis Criminal y Focos Investigativos de la Fiscalía.
Se trata de un modelo matemático originado a partir del proyecto Fondef titulado “Sistema de analítica integrada de información para la persecución de delitos contra la propiedad: inteligencia artificial para detectar estructuras criminales”. Desde el mes de marzo del presente año, las fiscalías regionales del Maule, Coquimbo y Metropolitana Centro Norte han aplicado este algoritmo para investigar delitos relacionados con la propiedad.
En un caso particular, en mayo, este sistema logró identificar una banda que estaba involucrada en robos bajo la denominación de “Operación Influencer”. Actualmente, este enfoque se está utilizando para resolver casos de robos en ministerios, como parte del “Caso Convenios”.
En el proyecto participan Richard Weber y Sebastián Maldonado, académicos de la Universidad de Chile, en conjunto a Carla Vairetti de la Universidad de los Andes.
- Plataforma informática basada en inteligencia artificial para predecir la adherencia al tratamiento antirretroviral en personas viviendo con VIH para apoyar una intervención temprana y seguimiento continuo
El proyecto se centra en desarrollar una plataforma basada en inteligencia artificial para prever la adherencia al tratamiento antirretroviral en pacientes con VIH. Esto es vital para apoyar intervenciones y seguimiento. Utiliza datos de cuatro indicadores: farmacia, depresión, en torno del paciente y consumo de sustancias, de 2.484 pacientes con VIH. Usando técnicas de Machine Learning, se generan patrones de adherencia en cinco categorías y algoritmos para evaluar fallos en intervenciones, permitiendo una monitorización preventiva.
La arquitectura tecnológica implica una base de datos para almacenar datos iniciales, un data mart para consolidar indicadores y una knowledge base para guardar patrones y reglas. Esto facilita que el módulo de inteligencia artificial haga predicciones y las muestre en una interfaz web. Globalmente, en 2019 había 38 millones de personas con VIH y 4.500 infecciones diarias. Aunque Chile invierte más y trata más pacientes, la adherencia sigue siendo un reto. La solución, al predecir adherencia, ahorrará costos y mejorará la sociedad. El proyecto, probado en prototipo, busca expandirse nacionalmente y estar operativo en cinco años, contribuyendo en la lucha contra el VIH.
La Dra. Flavia Guiñazu lidera esta iniciativa, junto al Dr. Juan D Velásquez como director alterno, y se llevará a cabo en el Web Intelligence Center (WIC) de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas. La sección relacionada con modelos de intervención a mediano plazo estará a cargo de la Clínica Psiquiátrica del Departamento de Psiquiatría Norte de la Facultad de Medicina, ambos pertenecientes a la Universidad de Chile. Este proyecto cuenta con el respaldo de la entidad mandante, la Fundación Arriarán, siendo la Dra. Claudia Cortés la investigadora principal. Además, cuenta con la colaboración de dos asociados: el Hospital Clínico San Borja Arriarán (HCSBA) y el Hospital Magallanes.
- Gestión energética inteligente de infraestructura sustentable de riego en base a energía solar fotovoltaica
Desarrollado por Matías Negrete, académico de la Universidad Católica, este proyecto se enfoca en desarrollar un servicio de gestión energética inteligente para infraestructuras de riego basado en energías renovables. Su objetivo es aprovechar eficazmente los recursos energéticos disponibles para disminuir los costos de suministro, reducir la huella de carbono y brindar flexibilidad al sistema eléctrico. Todo esto se logra sin dejar de considerar las necesidades específicas de los usuarios finales, los productores agrícolas, así como las particularidades de sus sistemas de riego y de infraestructura energética, garantizando también los requerimientos específicos de riego.
La introducción de soluciones tecnológicas en los sistemas de riego agrícola en Chile resulta de gran relevancia al promover una gestión más eficiente de los recursos hídricos y energéticos, generando ahorros de costos y un aumento en la productividad agrícola.
A pesar de contar con una extensa infraestructura en el país, la mayoría de los sistemas de riego carece de tecnologías que optimicen su funcionamiento, llevando a un uso ineficiente de agua y energía. Es en este punto donde las soluciones tecnológicas desarrolladas en este proyecto adquieren su importancia al permitir una máxima explotación de la energía solar, lo que a su vez disminuye los gastos operativos.
La implementación de soluciones tecnológicas en los sistemas de riego agrícola es esencial para potenciar la eficiencia y sostenibilidad del sector, logrando una producción agrícola más rentable y respetuosa con el medio ambiente.