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miércoles, 11 de abril de 2012

Los buques insignia de la ciencia del futuro I


by ANXO SÁNCHEZ on 11/04/2012
....que proyectos  elegir ?
entre proyectos de investigación muy ambiciosos en el ámbito de las tecnologías de la información y las comunicaciones (TIC), a los que financiará con 1000 millones de euros durante 10 años, de entre estas seis propuestas:
FuturICT pretende desarrollar una ciencia y tecnología nuevas para explorar, entender y gestionar nuestro conectado mundo. Como la reciente crisis financiera ha demostrado, los sistemas que hemos construido para organizar nuestra vida tienen un grado de complejidad e interdependencia entre sus componentes tecnológicos, económicos y sociales sin precedentes. Ni nuestras ciencias tradicionales ni nuestras experiencias de un pasado más sencillo nos están preparando para el futuro. Ha llegado el momento de usar el poder de la información para explorar la vida social y económica en la Tierra y descubrir opciones para un futuro sostenible. La integración de las tecnologías de la información y las comunicaciones con la ciencia de la complejidad y las ciencias sociales permitirá diseñar nuevas tecnologías fiables, robustas y adaptativas basadas en paradigmas inspirados socialmente. Los datos obtenidos de una variedad de fuentes nos ayudarán a desarrollar modelos de sistemas tecno-socioeconómicos que, a su vez, proporcionarán conocimientos que ayudarán a gestionar los sistemas existentes y diseñar otros nuevos. El proyecto está liderado por Dirk Helbing (ETH Zürich) y Steven Bishop (University College London), siendo el coordinador en España Maxi San Miguel (IFISC, CSIC-UIB), en una iniciativa que involucra numerosos grupos de investigación y apoyada por varias empresas de gran y pequeño tamaño.
Graphene. El grafeno fue descubierto por Andre Geim y Konstantin Novoselov en 2004, lo que les valió el premio Nobel de Física en 2010. Más fuerte que el diamante y a la vez ligero y flexible, el grafeno permite a los electrones viajar mucho más rápido que en el silicio. Es además un conductor transparente, combinando funcionalidades ópticas y eléctricas de una manera excepcional. El grafeno puede desencadenar una revolución inteligente y sostenible del carbono, con un impacto profundo en las TIC y en la vida diaria. Sus propiedades darán lugar a innovación a una escala sin precedentes, con electrónica de consumo de alta velocidad, flexible y transparente; nuevos dispositivos de procesado de información; biosensoressupercapacitorescomo alternativa a las baterías; componentes mecánicos; materiales compuestos ligeros para coches y aviones. El proyecto pretende reunir a una gran comunidad europea de investigación interdisciplinar y centrada en el grafeno, que actúe como un incubador sostenible de nuevas ramas de aplicaciones TIC y que asegure que la industria europea tenga un papel clave en este cambio radical de tecnología durante los próximos 10 años. La transferencia efectiva de conocimiento y tecnología a la industria permitirá el desarrollo y la producción del producto.
Guardian Angels for a Smarter Planet plantea el reto visionario de desarrollar la tecnología necesaria para desplegar pequeños dispositivos autónomos capaces de operar de manera autónoma (sin necesidad de manipulación humana). Estos dispositivos harán posibles aplicaciones de eHealth, de protección del ser humano ante amenazas del entorno, de aplicaciones basadas en la interacción emocional entre personas, y de soporte a la rehabilitación humana. Los pilares del proyecto se basan en desarrollar tecnologías y materiales de ultra-bajo consumo en los campos de la computación, de sensado del entorno, y de comunicaciones de corto-alcance. Todo ello pivotando en operación de ultra bajo consumo de energía y de la captación de energía (energy harvesting). El consorcio de Guardian Angels está formado por empresas tecnológicas líderes en telecomunicaciones y algunas de las mejores universidades y centros de investigación de Europa. El proyecto está liderado por la EPFL (Escuela Politécnica Federal de Lausana, Suiza) y el ETH de Zurich (Instituto Federal de Tecnología de Suiza). Por la parte española, el Centre Tecnològic de Telecomunicacions de Catalunya (CTTC) coordina el consorcio español formado además por el Centro Nacional de Microelectrónica, la Universidad Complutense de Madrid, y el Institut Català de Nanotecnologia.
Human Brain. El cerebro, con sus miles de millones de neuronas interconectadas, es sin duda el órgano más complejo del cuerpo. El proyecto propone una aproximación completamente nueva al cerebro, integrando todo lo que sabemos en modelos de ordenador y usando esos modelos para simular el funcionamiento real del cerebro. Los modelos cubrirán todos los niveles de organización cerebral, desde las neuronas individuales a la totalidad del córtex. La simulación del cerebro aportará nuevos conocimientos sobre las causas básicas de enfermedades neurológicas tales como el autismo, la depresión, el Parkinson y el Alzheimer. Proporcionará también nuevas maneras de probar medicinas y entender la manera en que funcionan, permitiendo diseñar nuevos medicamentos que vayan directamente a las causas de la enfermedad y con menos efectos secundarios. Finalmente, será también la fuente de nuevas TIC; al contrario que los ordenadores, el cerebro se repara a sí mismo, toma decisiones, aprende y piensa creativamente, consumiendo para ello menos energía que una bombilla. El proyecto llevará estas capacidades a una nueva generación de dispositivos computacionales neuromórficos, cuya circuitería derivará directamente de la del cerebro, que serán la base de una nueva generación de robots genuinamente inteligentes.
The IT Future of Medicine. En la actualidad, los médicos tienen típicamente menos información sobre sus pacientes que los mecánicos sobre los coches que reparan, que se extrae directamente del ordenador de a bordo. La medicina del futuro descansará cada vez más en los tera- y petabytes de información sobre cada paciente generados por técnicas de alta resolución molecular y de imagen. Para hacer esta información accesible tanto al paciente como a su médico, el proyecto establecerá los procedimientos y estructuras TIC para integrar los datos analíticos y clínicos del paciente en un modelo individualizado del mismo. Para desarrollar esta medicina del futuro basada en TIC, el proyecto reunirá tres grandes áreas tecnológicas: la investigación clínica, desde el análisis de especímenes y la realización de diagnósticos a la práctica clínica y al consentimiento del paciente; las técnicas analíticas, incluyendo genómica funcional y tecnologías de análisis de imágenes de una manera rutinaria, y los desarrollos de la tecnología de información requeridos para abordar los inmensos desafíos computacionales. En el centro de toda la investigación se encuentra el modelo de ordenador que representa al paciente y su estado de salud, que integrará todos los datos clínicos y analíticos. El proyecto está coordinado por Hans Lehrach del Max Planck Institute y en el cual hay participación española, encabezada por el Centre Nacional d’Anàlisi Genòmica (CNAG).
Robot Companions for Citizens (RCC).  La visión del proyecto se realizará gracias a un esfuerzo multi-disciplinario e internacional en el ámbito de la investigación y el desarrollo. El proyecto diseñará y construirá una ecología de robots inteligentes, de piel blanda y con capacidades emocionales cognitivas y perceptivas muy desarrolladas. Estas nuevas máquinas podrán ser biomórficas, antropomorfas o expresar completamente nuevas configuraciones del cerebro-cuerpo especializadas en nichos específicos. Para tener éxito en este ambicioso objetivo se requiere un cambio radical de paradigma de Robots a Compañeros, pasar del desarrollo y combinación de componentes al diseño y creación de sistemas coherentes densamente integrados. Los conceptos que lideran el programa científico y tecnológico de Robot Companions son: morphological computation, simplexity y embodied sentience. A partir de estos principios biológicos, RCC desarrollará e implementará nuevos cuerpos y cerebro para el robot. Para lograr estos ambiciosos objetivos científicos y tecnológicos, RCC movilizará un gran esfuerzo interdisciplinario, incluyendo ciencia de los materiales, ingeniería, robótica, biología, neurociencia, inteligencia artificial, psicología, sociología y humanidades. El coordinador del proyecto en España es Paul Verschure, Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats (ICREA) y Universitat Pompeu Fabra.
¿Cuáles elegirá usted? Difícil problema, máxime teniendo en cuenta que además tendrá que dedicarse por otro lado a retorcer brazos a diestro y siniestro entre los que han de aportar el dinero para llevarlos a cabo, mecenas que además querrán resultados…
Bueno, pues esto y no otra cosa es el programa Flagship (buque insignia: de ahí el título del post) de la Unión Europea, una iniciativa actualmente en la fase final de un complicado proceso de selección. Tras una convocatoria preliminar de ideas, a la que se presentaron casi treinta proyectos, se eligieron seis, a los que se dotó de dos millones de euros y un año para preparar una propuesta detallada definitiva a partir de la cuál quedarse sólo con dos. De los mil millones que se barajaron inicialmente, los elegidos arrancarán con un asignación de unos 50 a 100 millones para dos años, que saldrán del séptimo programa marco. A partir de 2014, cuando acabe el programa y comience el octavo (Horizon 2020), debería incluirse financiación para estos programas, pero esto no está todavía claro. Y menos clara está todavía la participación de España en el programa, visto el horizonte de restricciones en que nos movemos y el “que inventen ellos” imperante. Pero sean cuáles sean los dos proyectos seleccionados, en todos hay una importante participación española, tanto de la investigación básica como de la empresa, y si perdemos este tren en un campo tan crítico como el de las TIC… Prefiero no pensarlo.
Me parece, en todo caso, que el ejercicio hasta ahora es muy interesante, dado que nos está anticipando cuáles podrían ser los temas de investigación más importantes en TIC en los próximos años, y sobre todo, el nivel de progreso que podemos anticipar, sus consecuencias prácticas y éticas (creo que es fácil darse cuenta, a nada de que uno reflexione, de que todos o casi todos los proyectos dan lugar a cuestiones éticas muy serias, a un nivel u otro).
Nota: las propuestas se listan por orden alfabético de nombre. Puestos en contacto con responsables de los proyectos en España, cuando han enviado descripciones de la propuesta se han incluido literalmente. Es el caso de Guardian Angels for a Smarter Planet, texto enviado porJesús Alonso-Zárate, del CTTC y de Robot Companions for Citizens, texto enviado por Carme Buisan, de la UPF, a los que doy las gracias por su colaboración. Agradezco también a Paco Guinea (ICMM) y David Badía (CNAG) las informaciones proporcionadas para Graphene e IT Future of Medicine, respectivamente.

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