Automatización y Procesamiento de la Información

CPIA - Comité Nacional del Área Procesamiento de la Información y Automática
Propuesta para la Creación del Área de Conocimiento - PIA
Octubre de 2006
Propuesta para la Creación del Área de Conocimiento en Procesamiento de la
Información y Automática (PIA)
Contenido
1. Introducción ....................................................................................................................................................... 1
2. Importancia del Área de Conocimiento en Procesamiento de la Información y Automática (PIA) .................. 2
3. Antecedentes del Área de Conocimiento en Procesamiento de la Información y Automática .......................... 4
3.1.
Antecedentes en el Exterior .................................................................................................................. 4
3.2.
Antecedentes en Argentina ................................................................................................................... 5
3.2.1.
Asociación Argentina de Control Automático” (AADECA) ........................................................... 5
3.2.2.
Reuniones de Trabajo en Procesamiento de la Información y Control ............................................ 5
3.2.3.
Comité Nacional del Área de Procesamiento de la Información y Automática ............................... 6
3.2.4.
Evolución en Argentina ................................................................................................................... 7
4. Conclusión ......................................................................................................................................................... 7
1.
Introducción
En el marco del Simposio sobre Sistemas de Control, realizado entre el 1 y el 2 de
junio del año 2006 en la Escuela Superior Técnica del Ejército, Ciudad Autónoma de Buenos
Aires, se llevaron a cabo reuniones con la participación de representantes de muy diversos
grupos de investigación y desarrollo en temáticas relacionadas con la Automática y
disciplinas afines. Entre otras cuestiones, se evaluó la situación actual de la disciplina en los
contextos científico y productivo, nacional e internacional.
En dichas reuniones se debatieron distintas problemáticas que enfrenta el área de
referencia como tal, en particular su escasa notoriedad en los diversos organismos públicos y
sectores privados del país. Un ejemplo claro de ello son las distintas apreciaciones que se han
realizado a nivel nacional sobre los alcances de las Tecnologías de la Información y las
Comunicaciones (TICs), las que, en general, no incluyen debidamente muchas temáticas
específicas y fundamentales de matemática aplicada, procesamiento de la información,
electrónica, comunicaciones y control automático.
La aparición de sistemas extremadamente complejos en la industria y los servicios,
impensables hasta hace pocos años, ha generado la necesidad de contar con abordajes
adecuados para posibilitar su análisis, diseño y producción, acorde con las necesidades de la
sociedad moderna.
Actualmente, muy diversas áreas del conocimiento, que abarcan ciencias básicas
como: la matemática, la biología, la medicina, la economía, así como casi todas las
ingenierías y sus aplicaciones a la producción de bienes y servicios, utilizan herramientas
teóricas y metodológicas básicas de la Automática y el Procesamiento de Información tales
como:







modelado matemático,
simulación numérica,
análisis dinámico y estabilidad de sistemas,
sensado, estimación y detección de variables,
procesamiento estadístico de la información,
interconexión entre subsistemas, y
control automático.
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En este documento se define al Área de Conocimiento en Procesamiento de la
Información y Automática (PIA) como aquella que engloba los conocimientos citados
anteriormente.
2.
Importancia del Área de Conocimiento en Procesamiento de la Información y
Automática (PIA)
Una gran variedad de sistemas de control son o han sido utilizados por el hombre
desde hace más de 2000 años. Desde el reloj de agua de Ktesibios, en Alejandría, Egipto,
alrededor del siglo III AC, pasando por el regulador de velocidad inventado por Watt, en
1788, para los motores de vapor, hasta nuestros días, donde un sinnúmero de sistemas de
control automático son imprescindibles en la vida diaria.
En 1868, en su trabajo “On Governors”, Maxwell consiguió explicar, usando
ecuaciones diferenciales que describían al sistema, las inestabilidades mostradas por el
regulador inventado por Watt en 1788. Este fue el comienzo del uso del modelado y análisis
matemático para entender sistemas complejos, y en tal sentido es considerado el origen del
área del Procesamiento de la Información y la Automática.
De allí en más, esta área del conocimiento creció explosivamente. Entre 1930-1950,
se desarrolló la teoría comúnmente denominada clásica del control. Mas tarde, a partir de la
década de 1960, surge la teoría denominada moderna del control. Paralelamente, con el
avance de la telefonía, el telégrafo y la irrupción de la televisión hacia 1930, surgen las
primeras conceptualizaciones asociadas al procesamiento de la información.
Complementados con aspectos teóricos (por matemáticos como Wiener y
Kolmogoroff), surgen hacia 1950 aspectos esenciales para el diseño y representación eficiente
de señales y sistemas aleatorios asociados a la denominada Teoría de Información (Shannon),
la que tendrán decisiva influencia en el avance de las comunicaciones, el control automático y
la bioingeniería, entre otras áreas. Actualmente, con el advenimiento de la electrónica digital
de bajo costo y de las técnicas avanzadas de PIA, estos conocimientos forman parte de
sistemas presentes en la vida cotidiana, aunque a veces pase inadvertido.
Sin estos sistemas, muchos productos esenciales como comestibles, medicamentos,
aceros, combustibles, etc., no podrían ser producidos a costos accesibles; no existirían
circuitos electrónicos altamente integrados, ni todos los equipos y sistemas industriales que
los utilizan; no sería posible el rendimiento energético de los modernos automóviles y
aviones; las PCs no existirían; no existirían robots, ni máquinas industriales con controles
numéricos de alta producción; la industria espacial seria aun una quimera; no existirían las
comunicaciones satelitales, la observación terrestre desde el espacio, los teléfonos celulares;
seria imposible el transporte aéreo masivo de personas y las nuevas generaciones de aviones
ni siquiera podrían despegar.
Además de los sistemas relacionados con las ingenierías y la producción, las variables
en sistemas biológicos, como el contenido de azúcar en sangre, la presión sanguínea, el
contenido y producción de hormonas en el organismo, etc., son hoy en día analizadas y
controladas usando técnicas de Procesamiento de la Información y Automática.
El diseño aislado de los elementos constitutivos de un sistema no garantiza su
adecuado funcionamiento. Se deben estudiar las interacciones dinámicas entre sus partes y
tener la capacidad de ejercer acciones locales y globales tendientes a lograr un
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funcionamiento acorde a las especificaciones. Por otro lado, los requerimientos a nivel de
sistema exceden ampliamente la de los componentes individuales, siendo éste el aspecto
donde la teoría del PIA juega un rol central.
En los países más avanzados, la evolución de variables económicas tales como, el
desempleo, la inflación, el PBI y otras, son modelizados, analizados y controlados por
oficinas especializadas del gobierno mediante herramientas del PIA. La razón es la creciente
complejidad de los sistemas socio económicos, consecuencia de intrincados acoplamientos
entre sus innumerables sub-sistemas, así como su comportamiento altamente dinámico.
En paralelo con lo anterior, en numerosas circunstancias, surge la necesidad de medir,
adquirir, almacenar, procesar y transmitir, una cantidad de información de un volumen
inimaginable hace unos pocos años. La puesta en valor de tanta información disponible sólo
es posible gracias a las técnicas más modernas de procesamiento de la información.
La medición, adquisición y transmisión de datos en grandes cantidades ha podido
desarrollarse gracias a los semiconductores y la microelectrónica moderna, pero sobre todo a
las técnicas de procesamiento de la información que permiten la compresión de los datos, en
el sentido de extraer de los mismos la información considerada de utilidad. A modo de
ejemplo, puede mencionarse el caso de un brazo robótico dotado de visión. De un objeto en
el campo de visión de la cámara de video sólo es necesario reconocer aquellos aspectos que lo
identifican para que el robot pueda asirlo adecuadamente. Las técnicas de PIA filtran toda
información no relevante a esta función permitiendo así comprimir la información requerida
en la operación. En el mismo sentido, la tendencia actual a la implementación de sistemas
distribuidos requiere de una gran capacidad de transmisión y recepción de datos. Es aquí
donde la teoría de la información juega un importante rol, al permitir identificar la
información esencial que necesita ser transmitida, optimizándose de esta manera las
capacidades de los canales de transmisión. Todo lo anterior es de suma importancia en
diferentes aplicaciones, como las telecomunicaciones, el control de procesos industriales, la
bioingeniería, información de mercados y muchas más.
El futuro del procesamiento de la información y automática es desafiante, vista la
creciente complejidad de los sistemas modernos; pero también es gratificante, dadas las
posibilidades de usar estos sistemas en un sinnúmero de aplicaciones que mejorarán no sólo la
calidad de vida del hombre y la competitividad de sus organizaciones, sino que además
brindará herramientas para que este progreso pueda ser modulado y sea sostenible en función
del medio ambiente y de los recursos naturales.
Las herramientas del PIA, sustentadas en el modelado matemático y el análisis de
sistemas dinámicos, simulación, optimización, computación, etc., permiten describir y
estudiar con rigurosidad sistemas de gran complejidad. Por esta razón cada día resulta más
necesaria la participación de expertos en PIA en los proceso avanzados de producción; en el
diseño y mantenimiento de vehículos (terrestres, aéreos o submarinos, de transporte o
exploración); en aplicaciones de la robótica y de los sistemas expertos; en los sistemas de
comunicaciones; en sistemas de generación, transporte y distribución de energía (térmica,
eólica, nuclear, solar, etc.) para mejorar la seguridad de operación y el rendimiento,
minimizando el deterioro del medio ambiente. La participación de expertos en PIA es
también requerida para comprender mejor el funcionamiento y/o actuar sobre los complejos
sistemas biológicos, económicos, ecológicos, etc.
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Con base en lo anterior, es dable decir que el cuerpo de conocimientos cultivado por el
PIA es transversal a una amplia gama de disciplinas y sub-especialidades. Su carácter
eminentemente multidisciplinario ha conspirado en Argentina contra la preservación de una
identidad propia tornándola una disciplina poco visible. Sin embargo, como queda probado
de lo anterior, actualmente no es concebible una sociedad industrializada sin la existencia de
una importante cantidad de especialistas formados, trabajando e investigando en ésta área del
conocimiento.
3.
Antecedentes del Área de Conocimiento en Procesamiento de la Información y
Automática
A continuación son citados solo algunos antecedentes, tanto internacionales como
nacionales, que demuestran la importancia actual del área de conocimiento en Procesamiento
de la Información y Automática.
3.1. Antecedentes en el Exterior
Existen muchas organizaciones, nacionales e internacionales, dedicadas a promover y
divulgar los avances de la teoría y práctica relacionadas con el PIA.
El IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers, http://www.ieee.org )
es una sociedad multinacional, fundada en 1954, establecida como sociedad científica y
profesional. Sus 39 (treinta y nueve) sociedades se ocupan de problemas específicos, muchos
de los cuales son centrales en el área de PIA. Entre ellas podemos nombrar las de “Circuits
and Systems”, “Communications”, “Computational Intelligence”, “Computer”, “Control
Systems”, “Engineering in Medicine and Biology”, “Industrial Electronics”, “Industry
Applications”, “Information Theory”, “Intelligent Transportation Systems”, “Instrumentation
and Measurement”, “Robotics & Automation”, “Signal Processing y Systems”, “Man, and
Cybernetics”. Cada una de estas sociedades edita varias revistas, consideradas entre las
publicaciones científicas mas cotizadas y de mayor nivel mundial. Algunas de estas
sociedades tienen filiales locales en la Argentina (http://www.ieee.org.ar/ ). Por ejemplo,
“Circuits and Systems”, “Communications”, “Computer”, “Engineering in Medicine &
Biology”, “Computational Intelligence” (ex “Neural Networks”) y “Signal Processing” están
representadas en el país. También “Control Systems Society”, “Industrial Electronics”,
“Robotics & Automation”, están representadas en nuestro país por el Capítulo Conjunto
Argentino del IEEE (http://lcr.uns.edu.ar/ieeejointchapter/ ).
La “International Federation of Automatic Control” (IFAC, http://www.ifaccontrol.org/), fundada en 1957, es una federación multinacional que asocia a científicos y
profesionales, relacionados con el PIA. El objetivo de la IFAC es promover la ciencia y
tecnología asociadas al PIA en el sentido más amplio, así como sus más diversas aplicaciones
relacionadas con las ingenierías, la física, la biología, las ciencias sociales y económicas. Su
énfasis es tanto en lo relacionado con la teoría como las aplicaciones. La IFAC organiza
bianualmente el congreso de mayor relevancia y convocatoria en el mundo para los expertos
en PIA. Asimismo edita la revista Automatica, referente mundial del estado del conocimiento
del área.
Los países desarrollados realizan en este momento esfuerzos considerables para
motivar, tanto a investigadores como al sector productivo, a mejorar sus competencias en las
áreas cultivadas por el PIA y a explorar sus aplicaciones analizando oportunidades en muchos
otros campos disciplinarios. Se reconoce que el cuerpo de conocimientos inherentes al PIA
tiene el potencial de transformar el abordaje actual de distintas ciencias e ingenierías e inducir
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beneficios de gran impacto, en áreas como energía, manufacturas, transporte, comercio,
agricultura, agroindustrias, servicios, minería, gestión de emergencias, modelos socio
económicos y medicina, entre otras.
3.2. Antecedentes en Argentina
Asociación Argentina de Control Automático” (AADECA)
Creada en 1968 bajo el nombre “Sociedad Argentina de Control Automático”, y desde
1976 denominada “Asociación Argentina de Control Automático” (AADECA,
http://www.aadeca.org/), es una asociación civil sin fines de lucro, es desde su creación la
asociación que representa al país ante la IFAC.
3.2.1.
AADECA fue originada en los claustros académicos, aunque siempre ha velado por la
interrelación entre la Universidad y la Industria.
Entre las actividades que desarrolla AADECA pueden citarse: la organización,
ininterrumpida, desde hace 40 años, de los Congresos Argentinos de Control Automático, de
los Congresos Latinoamericanos de Control Automático (organizados en colaboración con
otras Asociaciones Miembros de IFAC de América Latina), de diferentes Simposios
Internacionales organizados en el país, de las exposiciones de Instrumentos y Sistemas de
Control con la participación de las empresas más representativas del sector exponiendo sus
últimos productos y novedades, de cursos de actualización y capacitación; la publicaciones de
libros y cuadernos profesionales; el otorgamiento de becas a estudiantes universitarios; entre
otras muchas actividades.
En la actualidad, AADECA cuenta con más de 600 asociados de la especialidad,
algunos de los cuales integran comisiones de trabajo, como las de informática, cursos y
jornadas, socios, biblioteca, sede, organización y programación de eventos.
3.2.2.
Reuniones de Trabajo en Procesamiento de la Información y Control
La Reunión de Trabajo en Procesamiento de la Información y Control (RPIC) se
organizó por primera vez en el año 1985, con el objetivo de reunir a especialistas nacionales
que trabajaban en temas relacionados con comunicaciones, electrónica, procesamiento de la
información y control.
Desde su primera realización, en 1985, la RPIC se ha reeditado exitosamente cada dos
años, el origen de los autores se ha diversificado y las sesiones se han ido organizando acorde
a una cantidad creciente de trabajos. Con el objetivo de incrementar el intercambio
internacional, durante las últimas reuniones se ha invitado a especialistas, reconocidos
internacionalmente, para dictar conferencias plenarias y comentar los últimos avances de los
grupos de investigación de sus países de origen. También se ha incrementado la cantidad de
extranjeros que asisten y presentan trabajos en la reunión.
La última RPIC (2005) tuvo 383 (trescientos ochenta y tres) asistentes, quienes
presentaron un total de 246 (doscientos cuarenta y dos) trabajos científicos, después de haber
pasado por una rigurosa evaluación de pares. Todos los trabajos fueron presentados en 50
(cincuenta) sesiones orales, distribuidas a lo largo de los 3 días que duró el evento, agrupadas
en 18 diferentes temas a saber: Bioingeniería, Comunicaciones, Conversión de Energía,
Educación en Procesamiento de la Información y Control, Electrónica, Electrónica de
Potencia, Estimación de Parámetros, Identificación de Sistemas, Inteligencia Artificial,
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Máquinas y Accionamientos Eléctricos, Matemática Aplicada al Procesamiento de la
Información y Control, Procesamiento de Imágenes, Procesamiento de Señales, Procesos
Industriales, Robótica, Sistemas de Control, Sistemas Eléctricos de Potencia, Teoría de la
Información, y Teoría de Sistemas.
Lo anterior demuestra la importante actividad y cantidad de especialistas en el área de
procesamiento de la información y automática existente en nuestro país.
3.2.3.
Comité Nacional del Área de Procesamiento de la Información y Automática
Durante el ya citado Simposio sobre Sistemas de Control, realizado el 1 y 2 de junio
de 2006, fue creado el Comité Nacional del Área de Procesamiento de la Información y
Automática, formado por representantes de 20 instituciones de todo el país (universidades
nacionales, privadas, CONAE, CONEA y AADECA).
El citado Comité concluyó que debía llevar adelante una política proactiva, a los
efectos de instalar, tanto en los diversos organismos relacionados con la ciencia y la técnica,
como así también en diferentes sectores socio-productivos, una discusión respecto de la
importancia de esta área del conocimiento para el desarrollo del país, no sólo en los campos
tecnológicos e industriales sino también en lo científico en muy diversas disciplinas.
Se resolvió mantener reuniones periódicas con el fin de elaborar una política clara y
sustentable, generar acciones coordinadas llevadas adelante por los distintos grupos, que
permita dar más presencia y visibilidad a la disciplina, promoviendo así, en el futuro, su
identidad propia y diferenciada.
Una nueva reunión se llevó a cabo en el marco del XX Congreso Argentino de Control
Automático, AADECA 2006, realizado en Buenos Aires, del 28 al 30 de Agosto de 2006,
donde se propusieron las siguientes acciones a desarrollar:
1. Generar un documento para presentar ante la Secretaría de Ciencia, Investigación e
Innovación Productiva de la Nación, con el fin de plantear la situación del área de
conocimiento en procesamiento de la información y automática, para comenzar un
proceso que permita tomar cabal conocimiento de la misma, sobre todo en el marco de
la apertura de las nuevas convocatorias de financiamiento, en especial las relacionadas
con la formación de recursos humanos y transferencia.
2. Coordinar reuniones de diálogo entre los sectores académicos y profesionales
nucleados en la AADECA, con el fin de determinar las áreas tecnológicas estratégicas
tributarias del PIA de mayor interés para el país.
3. Conformar una red de instituciones a los efectos de debatir y desarrollar ideas
proyectos con el fin de concentrar esfuerzos en proyectos de impacto socio productivo
en línea con las convocatorias PAE (Proyectos de Áreas Estratégicas) o similares.
4. Estudiar la posibilidad de creación de una especialización relacionada con el área de
conocimiento en procesamiento de la información y automática.
5. Participar activamente en los dos canales naturales de expresión existentes para el PIA
en nuestro país, que son los congresos de AADECA y RPIC, a los efectos de irradiar
la importancia de la disciplina en diversos sectores socio productivos.
6. Aprovechar los congresos de AADECA para involucrar al sector privado y otros
sectores usuarios de esta rama del conocimiento en acciones y gestiones conjuntas.
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7. Participar activamente en las diversas instancias de gestión y evaluación relacionadas
con las TICs.
8. Hacer hincapié en la importancia de la enseñanza del área de conocimiento en
procesamiento de la información y automática dentro de diversas carreras de grado y
promocionar la diseminación de la misma en otras especialidades.
3.2.4.
Evolución en Argentina
Como puede concluirse de la información citada anteriormente, el Área de
Conocimiento en Procesamiento de la Información y Control Automático tiene importantes
antecedentes en nuestro país, tanto en lo académico como en lo profesional.
Desafortunadamente, una de las consecuencias de la reciente crisis que atravesó
Argentina, fue el resentimiento de la industria nacional y también del financiamiento en
investigación, formación de recursos humanos de excelencia, desarrollo y transferencia, lo
que castigó, especialmente, al área de conocimiento en procesamiento de la información y
automática.
Puede observarse que, a pesar de su creciente importancia a nivel internacional y del
impacto potencial en la generación de tecnologías para el sector productivo y de servicios,
actualmente el área de referencia no posee posibilidades de obtener financiamiento específico
para su mantenimiento y crecimiento en el país.
4.
Conclusión
La formación de recursos humanos en las áreas de procesamiento de la información y
automática resulta imperiosa con el fin de contar en el futuro con recursos calificadas para el
tratamiento de las problemáticas derivadas de los comportamientos dinámicos de muy
diversos sistemas.
Por otro lado, dado que día a día avanza el abordaje sistémico en una gama muy
variada de ciencias, resulta imperioso llevar a cabo acciones con el fin de difundir la
importancia del conocimiento de aspectos básicos de la teoría del Procesamiento de la
Información y Automática en otras áreas y disciplinas más allá de las tradicionales.
Por lo anteriormente explicado, será de gran importancia, para el desarrollo del país,
que los funcionarios de las áreas de gobierno involucradas con la promoción de actividades
relacionadas con la ciencia, la tecnología y la innovación productiva, adquieran conciencia de
la importancia de esta área del conocimiento y evaluasen la posibilidad de apoyarla de modo
sostenido en nuestro país..
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