• El investigador asociado de la Universidad de O’Higgins (UOH), Ulises Pereira, explica que la investigación permitió establecer que las memorias más nuevas generan patrones estables y reproducibles en la actividad cerebral, pero cuando se hacen más antiguas, el efecto del “olvido” las vuelve caóticas.

Cada episodio que ocurre en nuestras vidas se almacena en algún rincón del cerebro, la biblioteca personal e intransferible en materia de recuerdos. Pero también tienen una fecha de caducidad, momento en que empezamos a olvidar y, tiempo después, nos damos cuenta que aquellos pasajes de la vida ya no son para nada tan claros y debemos desenterrarlos. Si es que podemos.

Entender cómo los recuerdos se guardan y olvidan en nuestro cerebro, es parte de la labor que desarrolla el investigador de la Universidad de O’Higgins, Ulises Pereira. Recientemente, desarrolló la investigación –junto a Johnatan Aljadeff y Nicolas Brunel- “El olvido conduce al caos en las redes de atractores”, donde el ingeniero en Biotecnología Molecular y Doctor en Estadística planteó una teoría usando un modelo basado en redes neuronales artificiales.

“En este modelo encontramos que las memorias más nuevas generan patrones estables y reproducibles en la actividad cerebral. Muy parecido como el flujo de agua que sale de una manguera cuando está prendida o en el gasto de combustible cuando uno va manejando en un auto por la carretera a velocidad crucero”, explica el investigador.

El Dr. Pereira puntualiza que las cosas cambian al avanzar el tiempo. “Cuando las memorias o los recuerdos empiezan a hacerse más antiguos, el efecto del olvido hace que se vuelvan caóticas, mostrando patrones de actividad parecidos a los del clima o del tránsito en las ciudades. A ello agrega que cuando la red neuronal olvida muy lento, hay una interferencia entre las memorias lo que genera la dinámica caótica que se describe en su artículo. Este caos es un fenómeno que se observa en sistemas complejos como el clima, fluidos, terremotos donde una pequeña condición inicial genera un cambio cualitativo de lo que pasa en el futuro en el sistema, haciéndolo impredecible.

El hecho que las memorias antiguas se conviertan en caóticas hace predicciones específicas acerca de la actividad cerebral cuando un animal está olvidando memorias. “Esos experimentos se pueden realizar con las actuales neuro-tecnologías en primates. Por lo tanto, hay varias predicciones de nuestra teoría que pueden ser contrastadas experimentalmente.

Uno no quiere olvidar muy rápido ni muy lento, porque si olvidas muy lento todas las memorias interfieren y no puedes recordar ninguna de ella. Entonces con este estudio desarrollamos herramientas matemáticas para investigar a futuro cuál es la forma más óptima de olvidar en sistemas artificiales y biológicos”, señala el científico.

Este mismo modelo, agrega, podría utilizarse para estudiar a futuro enfermedades como el Alzheimer, que en este contexto se podría modelar como una perturbación a la conexiones de la red neuronal.  “Se ha visto que en el Alzheimer hay una pérdida de las conexiones en la corteza cerebral y podríamos estudiar qué pasa con las memorias cuando se empiezan a apagar conexiones de manera artificial.”

El Dr. Pereira puntualiza que en el estudio se adaptaron métodos matemáticos prestados de una rama de la física que estudia vidrios de espín, que son materiales con una estructura molecular desordenada y propiedades exóticas. Éstas técnicas matemática fueron desarrolladas por el ganador del premio Nobel de Física, Giorgio Parisi, entre otros. “Estas herramientas matemáticas no solo han sido usadas para entender redes neuronales, también para algoritmos de computación o la dinámica de especies animales”, señala.

El investigador explica que la proyección del estudio es que su teoría podría ser contrastada con datos experimentales muy prontamente. “Ayudaría entender observaciones que hace mucho tiempo han sido paradojales para experimentadores, por ejemplo, ¿por qué cuando animales recuerdan cosas la actividad neuronal se ve muy fluctuante y desordenada?”, plantea.

La teoría de los atractores chaoticos para entender la memoria del investigador de la Universidad de O’Higgins, fue publicada por una importante revista de alto impacto para la comunidad científica, Physical Review X, cuyo proceso de revisión de pares tomó más de un año. Recientemente este estudio fue seleccionado por la revista internacional Physics Magazine como un estudio innovador de alto interés.

• El Doctor en Ingeniería Eléctrica y Electrónica, Claudio Burgos, se suma a la revista científica Sustainability, en su edición especial sobre microrredes.

La destacada revista científica Sustainability, de carácter internacional e interdisciplinaria, abocada a la publicación de investigaciones trascendentes sobre sostenibilidad ambiental, cultural, económica y social, invitó al  Doctor en Ingeniería Eléctrica y académico del Instituto de Ciencias de la Ingeniería de la Universidad de O’Higgins, Claudio Burgos, a incorporarse como editor para liderar su versión especial enfocada en temas emergentes relacionados a fuentes de energías renovables no convencionales.

Este “special issue”, titulado “Aplicaciones y Control Avanzado de Microrredes”, se enfoca en un profundo interés por la protección del medio ambiente y la sustentabilidad energética, buscando publicaciones originales sobre esquemas de control avanzados para la gestión de microrredes y aplicaciones novedosas para la generación de energía eléctrica.

“La revista científica Sustainability me invitó a liderar, como editor invitado, un número especial de la revista enfocado en temas emergentes en el área de microrredes. Esto a raíz de mi trayectoria y extenso registro de publicaciones en esta área. Como editor de este especial, me corresponde liderar el grupo de editores asociados al ‘special issue’, coordinar la revisión por pares de todos los artículos científicos que recibamos, valorar las revisiones de los artículos hechas por los revisores y en base a ello decidir si los artículos científicos son adecuados para ser publicados en la revista”, explica el Dr. Burgos.

Para sumarse a su equipo editorial, el académico de la UOH, especialista en sistemas de almacenamiento en energías y electromovilidad, consideró al Investigador postdoctoral de la Universidad de O’Higgins, Dr. Anant Kimar Verma; la Dra. Jacqueline Llanos Proaño, de la Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE (Ecuador) y a la Dra. Doris Sáez, del Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Chile.

“Me siento muy orgulloso y honrado de este reconocimiento internacional a mi trabajo en el área de energías renovables no convencionales y en particular en microrredes.

Espero que lleguen artículos científicos de excelente calidad a la revista y aportar a que la investigación en microrredes a nivel mundial siga avanzando y consolidando”, finaliza el experto.

Emilio Vilches, académico del Instituto de Ciencias de la Ingeniería de la Universidad de O’Higgins (UOH), se adjudicó el Poustes Rouges del CNRS de Francia, para desarrollar investigación científica sobre optimización estocástica.

El Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) de Francia, fundado a fines de la década del treinta, es unas de las instituciones de investigación científica más importante y reconocida del mundo, que busca promocionar el conocimiento de manera interdisciplinaria para contribuir a la sociedad, explorando todos los campos de las ciencias.

Con el fin de promover el intercambio científico entre diversos países y la investigación colaborativa, el CNRS lleva a cabo diversos programas bajo rigurosos criterios de excelencia, siendo uno de ellos el Poustes Rouges, adjudicado por el académico del Instituto de Ciencias de la Ingeniería de la UOH e investigador asociado del Centro de Modelamiento Matemático de la Universidad de Chile, Emilio Vilches.

La postulación que realizó en octubre del año pasado, le permitirá desarrollar estudios sobre Optimización Estocástica como investigador CNRS durante tres meses en el Institut de Mathématiques de Bourgogne de la Université de Bourgogne (Dijon, Francia).

“Me siento muy honrado de haber sido seleccionado como investigador de la CNRS, una de las instituciones científicas de mayor prestigio internacional. En el Instituto de Matemáticas de la Universidad de Bourgogne, desarrollaré investigación sobre Optimización Estocástica, relacionado con mi proyecto Fondecyt Regular que recientemente me adjudiqué y el nuevo proyecto Exploración, que obtuve junto al académico de la UOH, Pedro Pérez. Este trabajo lo realizaré en Francia con el investigador y director del Instituto de matemáticas de Bourgogne, que es parte del CNRS, Abderrahim Jourani, donde estudiaremos definir estos nuevos paradigmas para la toma de decisiones”, explicó el académico.

Como resultado de esta investigación, el investigador señala que espera desarrollar “nuevas herramientas que posteriormente podamos aplicar en la Universidad de O’Higgins, en la formación de nuestros estudiantes y realizar publicaciones de alto impacto científico”.

Natalia Villavicencio, del Instituto de Ciencias de la Ingeniería (ICI) de la Universidad de O’Higgins (UOH), estudiará las condiciones ambientales bajo las cuales las especies animales se extinguieron en Chile central.

El Antiguo Lago de Tagua Tagua, en la Región de O’Higgins, es –actualmente- el epicentro de una investigación científica que indaga sobre la interacción directa entre los primeros humanos que poblaron Chile central y la megafauna que se extinguió al final del Pleistoceno.

En sus descubrimientos, un grupo de científicos, entre los que se encuentran Erwin González y Natalia Villavicencio, ambos expertos de la Universidad de O’Higgins (UOH), ya se han reconocido 28 especies de animales y se avanzó en determinar cómo era la vida de los humanos en distintos momentos durante los últimos 13.000 años, como también en caracterizar los cambios climáticos de los últimos 50 mil años.

Para continuar indagando, la Dra. en Biología Integrativa e investigadora del Instituto de Ciencias de la Ingeniería, Natalia Villavicencio, gracias a la adjudicación de un proyecto Fondecyt de Iniciación 2023, estudiará exhaustivamente el registro fósil de las especies de vertebrados del desaparecido lago y así reconstruir las comunidades en distintos momentos de la prehistoria cuando se vieron afectadas por importantes cambios ambientales (antropogénicos y de vegetación, y extinción de megafauna) y así compararlas con las condiciones actuales de ecosistema de Chile central.

“El proyecto utilizará el rico registro fósil de vertebrados del sitio de Tagua Tagua 3, para investigar los cambios en las comunidades biológicas a través del tiempo y hacer una adecuada reconstrucción del pasado reciente de un ecosistema natural que está actualmente muy amenazado. La investigación se prolongará por tres años y espero avanzar en el estudio del registro mencionado de forma significativa, revisando acabadamente la fauna y explorar en mayor profundidad la modelación ecológica de interacciones entre especies con datos fósiles”, puntualiza la experta.

La académica e investigadora aclara que los ambientes mediterráneos de Chile central son de importancia global y se encuentran altamente amenazados. “En este contexto, los ecosistemas de la Región de O’Higgins representan un lugar importante para la investigación y preservación de estos ambientes, siendo el registro milenario de vertebrados y entornos naturales del antiguo Lago de Tagua Tagua, una de las pocas oportunidades para conocer el pasado reciente de estos ecosistemas”, destaca la Dra. Villavicencio.

Aclara además que mediante el estudio de este registro “podemos aproximarnos a cómo respondió la fauna y la flora frente a cambios ambientales pasados, tales como el aumento de las temperaturas o condiciones de sequía, situaciones que son un paralelo al actual escenario de cambio global”.

“Si podemos conocer la relación entre las condiciones ambientales en las cuales las especies de animales de Chile central se extinguieron o persistieron; si logramos reconocer cómo respondieron en el pasado a cambios en el ambiente, podemos también entregar pistas de cómo conservar mejor los ecosistemas en que estas habitan en la actualidad”, finaliza la experta.

El proyecto “Conservation paleobiology in central Chile: merging the fossil record and ecological modeling to inform the present and future of an endangered ecosystem”, se ejecutará en el transcurso de tres años financiado por la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo (ANID).

Trabajarán en el humedal Rano Raraku que fue afectado por un incendio forestal en 2022.

La académica de la Universidad de O’Higgins (UOH), Laura Becerril, y las/os estudiantes de la carrera de Ingeniería Civil Geológica de esa misma casa de estudios, Manuel Romero y Paulina Tapia, viajaron hasta la isla de Rapa Nui para dar inicio al voluntariado científico que desarrollarán hasta marzo de este año.

El objetivo de esta actividad, en la que también participa la académica de la Universidad de Chile, Valentina Flores, y estudiantes de esa casa de estudios y de la Universidad Andrés Bello, es acercar la geología a la comunidad de la isla y apoyarlos -desde esta disciplina- a raíz del incendio forestal ocurrido en octubre de 2022 y que afectó al humedal Rano Raraku.

Para ello realizarán capacitaciones al personal de la Corporación Nacional Forestal (CONAF) y la comunidad local sobre volcanología, geología y peligros geológicos; además de desarrollar actividades en el humedal y en los volcanes de la isla, junto con la toma de muestras de sedimentos, entre otras labores.

“Es una gran experiencia para nuestros estudiantes UOH, especialmente por la posibilidad de contribuir a la Isla. Durante la primera semana, nos reunimos con la comunidad indígena Ma’u Henua, la Comisión de Desarrollo de Isla de Pascua (CODEIPA); el Consejo del Mar y Monumentos Nacionales, con el objetivo de presentarnos e informar sobre el trabajo que realizaremos”, explicó la Dra. Becerril.

La labor principal del voluntariado será ayudar en la recuperación del humedal Rano Raraku, extraer muestras de sedimentos para ver qué ha experimentado en los últimos años -debido a la sequía- y hacer previsiones de otros dos humedales: Rano Aroi y Rano Kau.

Las actividades permitirán entregar a los y las estudiantes de Geología (de las 3 universidades) herramientas para comprender los procesos volcánicos y superficiales que ocurren en Rapa Nui, observar los impactos ambientales que se están produciendo, generar medidas de mitigación y prevención a peligros observados, y establecer lazos con CONAF y otras instituciones ambientales. 

En el programa radial transmitido por radio ADN, realizado por PAR Explora con el apoyo del Instituto de Ciencias de la Ingeniería, ambos de la UOH, se analizaron ocho temáticas asociadas a la Inteligencia Artificial, sus aportes y consecuencias en el mundo actual. Los capítulos ya están disponibles en versión podcast en Spotify (Ciencia Abierta: IA).

Conocer más sobre los alcances que tiene hoy la Inteligencia Artificial (IA) en nuestras vidas, es el objetivo del programa radial realizado por PAR Explora O´Higgins, “Ciencia Abierta: Inteligencia Artificial”, conducido por la periodista científica y presidenta de la Asociación Chilena de Periodistas y Profesionales para la Comunicación de la Ciencia (Achipec), Andrea Obaid.

El programa, que ya está disponible en versión podcast, contó con el importante apoyo del Instituto de Ciencias de la Ingeniería (ICI) de la Universidad de O´Higgins y tuvo como invitados a diversos exponentes nacionales e internacionales de la disciplina, los que explicaron diversos subtemas de acuerdo a sus especialidades.

“Estamos muy contentos con el resultado del programa. Tuvimos invitados que realizan investigación de vanguardia dentro del mundo de la Inteligencia Artificial, todo con el fin que la gente que nos escuche pueda conocer un poco más sobre esta temática que está cambiando el mundo, pero que para muchos aún está muy lejana, a pesar que la utilizamos o convivimos con ella a diario”, indicó el director de PAR Explora y del ICI, Rodrigo Verschae.

Capítulos

El programa “Ciencia Abierta: Inteligencia Artificial” contó con un total de ocho capítulos, cada uno con un o una invitada distinta, y siempre con la conducción de la periodista Andrea Obaid. A continuación, les presentamos los temas y especialistas de cada episodio.

“Toma de decisiones de las máquinas y los organismos biológicos”: en este capítulo buscamos explicar a la audiencia ¿qué es la IA?, ¿cómo funciona?, ¿qué tipos de Inteligencia Artificial existen?, comentar algunos ejemplos de usos de IA, ventajas y desventajas, y cómo llegar a desarrollarla. Con el doctor en Aprendizaje Automático, miembro de Kosen Lab y ex Deepmind, Dr. Pedro Ortega.

“Neurociencia e Inteligencia Artificial”: este capítulo tiene como objetivo explicar a la comunidad cuál es la relación entre la neurociencia y la IA, ¿cómo se relacionan? ¿de qué modo el estudio del cerebro ha ayudado al desarrollo de la IA y cómo ha aportado a entender el cerebro humano? Con el doctor en Estadística e investigador de la UOH, Dr. Ulises Pereira.

“Aportes de la Inteligencia Artificial en la Salud”: este capítulo trata sobre ¿cómo puede aportar la IA a las áreas de la Salud y la Medicina?, además de las contribuciones que pueden hacer en áreas asociadas, como la farmacéutica y modos de atención. Con la doctora en Matemáticas y Salud Pública, académica de la PUC, Dra. Joselyn Dunstan.

“Robótica & AI: ¿Qué debemos saber?”: en este capítulo hablamos sobre la Robótica y la Inteligencia Artificial, la importancia de la robótica en el diseño y construcción de la IA, ¿qué son y para qué sirven los robots? ¿Son realmente un peligro para la humanidad?  Con el doctor en Ingeniería Eléctrica y director de PAR Explora e ICI de la UOH, Dr. Rodrigo Verschae.

“Impacto de la Inteligencia Artificial”: en este capítulo tratamos ¿cómo impacta la IA en diversas áreas?, ¿cómo impacta en la economía, lo social, lo tecnológico, la innovación y en lo ecológico?, además del impacto de la IA en la creación y sustitución de empleos; también se trata el impacto de la IA en las leyes administrativas y laborales. Con la doctora en IA y directora del Inria Chile, Dra. Nayat Sánchez-Pi.

“Filosofía, Ética y Justicia en Inteligencia Artificial”: en este capítulo indagamos la Ética para establecer lo correcto y lo incorrecto en IA, ¿cómo evoluciona el Derecho para la correcta aplicación de la Inteligencia Artificial? y la Filosofía de la IA. Con el doctor en Derecho y miembro del Center of IA and Digital Policy (Estados Unidos), Dr. Marcos López.

“Avances de empresas, sector público y la Academia”: en este capítulo tratamos los avances que ha tenido la IA en las empresas, en el sector público y en la Academia, además, trata cómo está su aporte en áreas como el ecosistema y la innovación, en nuestro país; también profundizaremos en la Política Nacional de Inteligencia Artificial de Chile. Con la doctora en Ciencias de Señales y directora de Vinculación con el Medio de la UTFSM, Dra. María José Escobar.

“Creatividad de la Inteligencia Artificial”: en este capítulo buscamos responder ¿cómo funciona la creatividad en la IA?, ¿pueden ser las máquinas creativas? ¿puede la IA modificar la creatividad humana?, son algunas de las respuestas que buscamos clarificar. Con el doctor en Ciencias de la Información e investigador del Cenia y el Instituto Milenio, Dr. Denis Parra.

Todos los capítulos, en formato podcast, pueden escucharlos en Spotify (Ciencia Abierta: Inteligencia Artificial).

Waldo Gálvez, académico del Instituto de Ciencias de la Ingeniería de la Universidad de O’Higgins, desarrollará algoritmos que permitan descomprimir la red de distribución energética.

A través de la adjudicación del proyecto Fondecyt de Iniciación 2023, el académico del Instituto de Ciencias de la Ingeniería (ICI) de la Universidad Estatal de O’Higgins (UOH), Waldo Gálvez, busca contribuir al estudio de los problemas de asignación de demanda, relativos a la gestión eficiente de energía.

Su investigación titulada “Approximation Algorithms for Two-dimensional Demand Allocation problems”, le permitirá estudiar desde un punto de vista teórico diversos problemas de asignación de demanda, diseñando y analizando algoritmos eficientes para resolverlos.

“Ha habido un reciente interés en problemas de asignación de demanda, un punto medio interesante entre el empaquetamiento geométrico y la programación de tareas, no sólo por su atractivo teórico, también por sus diversas aplicaciones en gestión energética”, explica el ingeniero civil matemático.

En este contexto, una de las principales motivaciones detrás de los problemas de asignación de demanda es la gestión eficiente de la energía. “El que podamos entender la dificultad del problema y diseñar algoritmos eficientes para resolverlo, permite descomprimir la red de distribución energética, reduciendo riesgos de sobrecarga del sistema y también reduciendo costos para los usuarios”, plantea el investigador.

Frente a su aplicabilidad, el académico hace referencia al consumo energético diario de un hogar y cómo podría contribuir a optimizarlo. “Hay que considerar los  diversos artículos que deben ser usados en una casa, los cuales consumen energía por tramos de tiempo determinados. Algunos de ellos deben ser usados en momentos específicos del día, pero para otros tenemos cierta flexibilidad”, señala.

“Si las llevamos a cabo sin tomar en cuenta la distribución de las tareas a lo largo del día, es posible que en ciertos momentos -de muy alta demanda- involucren altos costos para los usuarios y también para el sistema, debido a la mantención necesaria; por otro lado, si estas decisiones se toman a través de un procedimiento que tiene en cuenta dicha problemática, es posible reducir dicha alta demanda sin comprometer las tareas que deben realizarse”, finaliza el académico.

La investigación, financiada por ANID, también aportará al mundo agrícola de O’Higgins, con la reproducción de fruta de delicada manipulación para optimizar los robots cosechadores.