En un mundo cada vez más dependiente de la tecnología, la Unión Europea ha estado adoptando un interés por impulsar la innovación, garantizar la seguridad cibernética y fortalecer su soberanía digital. En el corazón de esta estrategia se encuentra el compromiso con el software de código abierto lo que se refleja en la Open source software Strategy 2020-2023.
De forma paralela, la Unión Europea también ha llevado a cabo numerosas investigaciones antimonopolio y sobre prácticas comerciales relacionadas con las grandes empresas tecnológicas. Así, en 2018, la Comisión Europea impuso una multa récord de 4.340 millones de euros a Google por abuso de posición dominante con Android, en 2020 abrió una investigación sobre las prácticas de la App Store de Apple, en 2021 fue Facebook la empresa investigada por el uso que hacía de los datos que recopilaba para obtener ventajas sobre sus competidores. Y, en 2023 le ha llegado el turno a Microsoft al que la UE acusa de imponer Teams a los usuarios de Office.
En este artículo, exploraremos brevemente los principales puntos de la estrategia de la Comisión Europea para aprovechar el poder del software de código abierto e identificaremos algunos resultados y logros que respaldan la iniciativa.
El compromiso de la Comisión Europea con el software de código abierto
La Comisión Europea ha reconocido el valor del software de código abierto como una palanca clave para alcanzar sus objetivos tecnológicos y digitales. Es por ello que ha centrado la estrategia los siguientes puntos:
Fomento de software de código abierto en la administración pública: para lo cual la Comisión lanzó el repositorio de software libre para las instituciones de la UE: code.europa.eu con el fin de, según su Directora General de Informática, Verónica Gaffey, «pasar de ser una organización que consume software a una que construye sus propias soluciones…».
Inversión en proyectos de código abierto: La Comisión Europea ha asignado fondos a través del programa H2020 para respaldar y fomentar proyectos de investigación y desarrollo de código abierto.
Mejora de la seguridad cibernética: la estrategia incluye auditorías de seguridad en proyectos de código abierto utilizados en la infraestructura tecnológica de la UE a través de la iniciativa FOSSA(Free and Open Source Software Auditing). Estas auditorías han ayudado a identificar y corregir vulnerabilidades de seguridad, foraleciendo así la ciberseguridad en Europa.
Promoción de la colaboración y la comunidad de desarrolladores: una de las iniciativas en este sentido ha sido la colaboración de la Comisión Europea con GitHub para proporcionar a estudiantes y docentes acceso gratuito a GitHub Education lo que ha fomentado la formación en el desarrollo de software de código abierto y por tanto el talento europeo.
Soberanía digital: para reducir la dependencia de tecnologías extranjeras, fortaleciendo la soberanía digital de la UE.
Interoperabilidad y estándares abiertos: mediante la promoción de estándares abiertos y la interoperabilidad para garantizar que los sistemas de la UE sean compatibles y compartan datos de forma eficiente. Un ejemplo de ello ha sido la plataforma Joinup que fomenta el intercambio de soluciones de código abierto y ofrece componentes software reutilizables.
En resumen, la Comisión Europea, a través de su estrategia de software abierto pretende promocionar el código abierto para impulsar la innovación, la seguridad cibernética y la interoperabilidad en la Unión Europea, además de buscar fortalecer la soberanía digital de Europa.
Resultados e impacto
Si bien, no es fácil obtener las cifras concretas sobre el impacto que está teniendo la estrategia de software de código abierto de la Comisión Europea, sí es posible enumerar de forma general algunos de los logros conseguidos:
Ahorros económicos significativos: la adopción de software de código abierto en la administración pública ha originado ahorros considerables en costes de licencias de software estimados en varios millones de euros al año.
Fortalecimiento de la ciberseguridad: gracias a las auditorías de seguridad de FOSSA, se han identificado y abordado vulnerabilidades críticas en proyectos de software de código abierto utilizados en la UE, lo que ha mejorado la seguridad cibernética en la región.
Mayor interoperabilidad: la adopción de software de código abierto ha mejorado la interoperabilidad entre sistemas en toda la administración pública de la UE, lo que facilita la colaboración y el intercambio de datos entre países miembros.
Fomento de la innovación: la inversión en proyectos de software de código abierto a través del Programa Horizon 2020 ha estimulado la innovación en áreas clave, como la inteligencia artificial, la ciberseguridad y la computación en la nube.
En conclusión, la estrategia de software de código abierto de la Comisión Europea demuestra el compromiso por la promoción de la innovación, la ciberseguridad y la soberanía digital de Europa, y se espera que el compromiso continuo de la UE con el software de código abierto siga dando frutos en el futuro, fortaleciendo así su posición en la economía digital global.
Resistencia por parte de organizaciones y usuarios
Las estrategias desplegadas desde hace años por las grandes compañías tecnológicas – permitir el uso de servicios de forma gratuita sin restricciones y basados en ecosistemas cada vez más cerrados e incluso en la adquisición de servicios emergentes con posibilidad de competir o amenazar su supremacía – crea continuamente usuarios y empresas dependientes de sus productos que por resistencia al cambio tratan de evitar el uso de otros servicios más desconocidos para ellos, y que impide a otros actores tecnológicos con recursos limitados, pero con grandes ideas, competir en igualdad de condiciones y ofrecer productos interesantes.
En CARTIF, como institución afiliada a RedIris, red académica y de investigación española que proporciona servicios avanzados de comunicaciones a la comunidad científica y universitaria nacional y que también fomenta el desarrollo del conocimiento libre en materia de software en el entorno académico-científico, estamos convencidos de los beneficios del uso de software de código abierto y por ello tratamos de utilizar y apoyar las herramientas y servicios tecnológicos que esta institución ofrece. Además, también desarrollamos nuestras propias herramientas como estrategia para motivar, captar y mantener talento a través de la generación de conocimiento, y concienciamos y promovemos entre nuestros usuarios el uso de herramientas de software de código abierto por encima de los servicios y plataformas de las grandes empresas tecnológicas, algo que no siempre es fácil debido a la resistencia al cambio de organizaciones y usuarios.
En las últimas décadas, la evolución hacia una auténtica transición energética y ambiental ha tomado un rumbo fascinante. Nuestro sistema social y productivo está experimentando una transformación sin precedentes, y los grandes temas que caracterizan el siglo XXI, como la energía, la seguridad digital y las instancias socioeconómicas, entre otros, no pueden ser abordados de manera separada. Justamente por esto, la transformación digital ofrece hoy nuevas ideas y oportunidades también en el ámbito puramente energético. El poder de los datos es hoy evidente para los científicos, ingenieros y economistas, pero puede escapar al ciudadano común, a menudo desprovisto de los medios para entender cuánto esta herramienta puede ayudar en el día a día de cada uno. Un ejemplo concreto es cómo, utilizando datos recopilados por medidores inteligentes instalados en nuestro propios hogares, podemos controlar y modificar activamente los perfiles de consumo, tanto de electricidad como de agua o gas, en beneficio del medio ambiente y de nuestra cartera.
Anteriormente, el mercado energético estaba centralizado y principalmente dirigido por unos pocos grandes proveedores. Sin embargo, actualmente está experimentando una descentralización y una orientación más acorde a las auténticas necesidades de los consumidores individuales. El individuo, antes un mero receptor pasivo de servicios energéticos en su hogar, ahora puede aspirar a involucrarse activamente en las diversas fases del proceso productivo gracias a la integración de tecnologías renovables en las redes locales y al desarrollo de comunidades energéticas renovables (Renewable Energy Communities, REC, en inglés). Este cambio en la perspectiva tradicional de nuestro mercado energético ya está en marcha.
En este contexto, el «prosumidor» (prosumer en inglés) de energía es la figura clave en cada REC, combinando las más tradicionales del «productor» y «consumidor». El prosumidor puede cubrir su demanda energética de manera lo más independiente de la red posible, aprovechando su autoconsumo y almacenando o vendiendo el excedente a la red. En una comunidad energética renovable, dicho excedente de producción puede destinarse a satisfacer las demandas energéticas de otros miembros. Todo esto implica la necesidad de que el prosumidor sea consciente del proceso productivo en el cual está involucrado y del funcionamiento del mercado energético.
Ser ciudadanos activos y posiblemente involucrados en comunidades energéticas renovables supone implicaciones significativas desde una perspectiva social. Los estratos de la población con un acceso limitado a los suministros energéticos, ya sea por temas de medios económicos o de difícil acceso a la red por razones geográficas, son quienes podrían beneficiarse más sustancialmente de la producción local y de la formación de comunidades energéticas. La participación activa de los ciudadanos individuales en los procesos de toma de decisiones genera beneficios notables, entre los cuales destaca, sin lugar a dudas, una mayor aceptación de las energías renovables, así como una mayor cohesión social en la comunidad, que por su propia naturaleza es democrática y equitativa, superando disparidades asociadas con género, edad o capacidad económica individual. Por otro lado, desde un punto de vista económico, es crucial destacar que el autoconsumo energético conlleva ahorros significativos en la factura, debido a una menor adquisición de electricidad de la red. Además, la formación de comunidades energéticas puede movilizar capital a nivel local y atraer inversiones.
En el marco de Horizon Europe, el programa de investigación e innovación (I+I) de la Unión Europea (UE) para el período 2021-2027, desde CARTIF estamos involucrados en el proyectoENPOWER. Queremos contribuir al proceso de activación energética de los ciudadanos europeos y al desarrollo de comunidades renovables de prosumidores mediante estrategias innovadoras basadas en datos. Por un lado, es crucial identificar los impactos del proyecto considerando parámetros que abarquen tanto los factores sociales como ambientales. Por otro lado, buscamos evaluar el nivel de compromiso de los ciudadanos europeos comprometidos, con el objetivo explícito de fomentar la cohesión de los individuos hacia la independencia energética.
¿Qué es generalmente conocido como Inteligencia Artificial – o IA?. Hoy en día es un término universalizado, que aparece no solo en círculos académicos reconditos y oscuros escondidos del resto de la sociedad. La mayoría de nosotros hemos, en cierto nivel, escuchado el término. IA no es otra palabra de moda; está aquí para quedarse. Esto realmente no es noticia: muchos ejemplos de historias de éxito de sistemas basados en IA han sido muy popularizados por los medios de comunicación (AlphaGo, DeepBlue, Chat-GPT, por nombrar algunos). El auge del Deep Learning y su aplicación a un amplisimo espectro de áreas han ayudado a su difusión masiva en años muy recientes. Dado que IA es transversal; la tecnología de IA es, en la mayoría de los casos, independiente de la tarea. Esto significa que los métodos de IA pueden utilizarse para una amplia gama de aplicaciones y problemas muy diferentes.
Y, aunque esto es absolutamente cierto, existe una brecha importante entre lo que significa IA para las personas que trabajan en la investigación de IA y para las personas ajenas a ella (público general, responsables políticos, empresas tecnológicas, diferentes sectores económicos…). Que no se me malinterprete, esa brecha es natural: los especialistas en cualquier área tienen su propia jerga para abordar los temas de una manera específica en comparación con los no especialistas. Pero también creo que 1) los esfuerzos para cerrar esta brecha y desmitificar la IA pueden tener un impacto muy positivo y 2) esto puede fomentar un ecosistema mucho mejor para la investigación y la innovación en todos los sectores económicos y sociales, y a nivel local, nacional e internacional.
Aquí está mi opinión al respecto: una gran parte de la brecha proviene del lenguaje. Cójase esta opinión con pinzas y saque sus conclusiones de los sistemas basados en IA con los que se pueda encontrar.
Apuesto a que probablemente hayas oído, ya sea en las noticias, al hablar con amigos, o en un proyecto relacionado con IA, una afirmación similar a:
"Este sistema es una IA. Esta IA es inteligente. La IA hace esto como lo haría un especialista humano"
Tengo tres problemas con esta afirmación, y los problemas son lingüísticos, no tecnológicos. Los explicaré desde un punto de vista práctico usando un ejemplo de sistema que incluye métodos de IA en un proyecto del área de Salud y Bienestar de CARTIF: un robot del modelo Temi (llamado Matías) en el proyecto EIAROB, que es un robot social que se desplegará en los domicilios de personas mayores durante el proyecto, para ayudar a monitorizarlas y acompañarlas, mejorando así el bienestar de las personas, reduciendo la soledad, y extrayendo información sobre el estado de salud de las personas y su progresión para su personal médico. En este contexto, las capacidades del robot Temi se describen en la siguiente figura.
Funcionalidades del robot Temi; en verde aquellos que incluyen métodos de IA. El robot Temi se usa en el proyecto EIAROB, en el que CARTIF participa, innovando en la creación de nuevas extensiones para el robot para mejorar el bienestar de las personas mayores en sus casas.
Los tres problemas que me plantean las afirmaciones anteriores sobre IA son:
Una app o sistema artificial no es una IA o Inteligencia Artificial: la app o sistema puede incluir elementos que usan métodos de IA o que pueden estar basados en IA; la IA es un campo de estudio, como lo es por ejemplo la física, la química o la biología. Por ejemplo, el robot Temi no es una Inteligencia Artificial; incluye elementos que usan métodos de IA (en verde en la imagen, como reconocimiento y generación del habla para una conversación).
Decir que un sistema artificial es inteligente, aunque es absolutamente válido, tenemos que ser conscientes de que es un atajo lingüístico. El sistema puede usar mecanismos de IA, pero no funcionan de la misma manera que una persona de la que se dice que es inteligente. En general, hay que hacer un esfuerzo por intentar evitar poner gratuitamente propiedades humanas en los sistemas artificiales (antropomorfizar). Por ejemplo, decir que el robot Temi es inteligente porque puede mantener conversaciones es un atajo lingüístico; incluye métodos de IA (Procesamiento del Lenguaje Natural) que son capaces de interactuar en lenguaje llano con los humanos, pero estos métodos son en realidad estadísticos, y no son una representación real de cómo los humanos procesan el lenguaje en sus cerebros.
Un sistema basado en IA realiza una función. Es posible que el sistema incluya mecanismos, métodos o algoritmos que se inspiren, imiten o modelen la forma en que los humanos abordarían el problema. Pero, en última instancia, el sistema no usa el mismo proceso que los humanos. Contiene elementos que pueden haber sido diseñados pensando en cómo los humanos abordarían un problema (por ejemplo, basándose en matemáticas, estadística, lógica o cálculos), pero realizan abstracciones y aproximaciones y, como tales, no puede decirse que hagan las cosas como los humanos. Por ejemplo, algunos de los mecanismos que utiliza el robot Temi para hablar con los humanos se basan en redes neuronales artificiales, que es un conjunto de métodos matemáticos y estadísticos de IA que permiten reconocer y generar lenguaje en la conversación. Estos métodos de redes neuronales artificiales, en sus inicios (años 50-70), estaban ligeramente inspirados en cómo funcionan las neuronas en el cerebro biológico, pero no pretenden reproducirlo.
Estos factores no cambiarán la manera en que se crean los sistemas basados en IA, pero podrían cambiar la manera en que pensamos sobre los sistemas basados en IA. Así pues, en lugar de hablar de «inteligencias artificiales» como sistemas, abogo por hablar de «sistemas con métodos de IA» o «sistemas basados en IA», e intentar ser claros y específicos al hablar de IA de manera consciente. No olvidemos que el propósito de cualquier sistema artificial es tener un impacto positivo en la vida de las personas. Las personas deben estar en el centro de todos los esfuerzos de ingeniería; en consecuencia, los sistemas basados en IA deben concebirse como herramientas de ayuda a las personas y entenderse como tal.
En CARTIF, trabajamos en un amplio espectro de proyectos que implican IA aplicada a diferentes fines, y en cada paso de nuestros esfuerzos en I+D+i mantenemos la mirada puesta en el objetivo de crear o mejorar procesos que, en última instancia, sirvan a las personas y a la sociedad. Por ello, los sistemas que creamos y desarrollamos en estos proyectos son sistemas con métodos de IA, o sistemas basados en IA, pero no son «inteligencias artificiales».
Hoy 16 de octubre, celebramos una vez más una fecha muy importante para todos y cada uno de los seres vivos del planeta; el Día Mundial de la Alimentación. En esta ocasión, la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO) rinde homenaje a un preciado recurso esencial para la vida; el AGUA.
El agua es vida, como reza el lema de la celebración de este año.
Es una fuerza motriz para personas, economía y naturaleza y es el alma de los alimentos. El aseguramiento de la alimentación y la correcta nutrición son términos que están intrínsecamente unidos a los ecosistemas, donde sin agua no hay vida, ni se cumplen las funciones fundamentales, ni la productividad, aspectos cruciales para los sistemas alimentarios.
El agua y los sistemas alimentarios están ligados de una manera profunda a través de las actividades relacionadas con la producción, el procesado, la distribución, preparación y consumo de los alimentos dentro de un amplio y complejo contexto socio-económico, político y medioambiental.
Los alimentos que comemos y su forma de producción afectan al agua. De hecho, si pensamos en los alimentos que comemos, el 95% de ellos se producen con la combinación de agua y tierra. Sin embargo, debemos tener en cuenta que el agua apta para beber, para la agricultura y la mayoría de los usos industriales, denominada agua dulce, comprende solamente el 2,5 % del total. Sorprendentemente, solo el sector agrícola consume más del 70 % del suministro de agua dulce disponible en el mundo. Y aquí viene una noticia preocupante: debido al crecimiento poblacional, la urbanización y el desarrollo económico, se espera que, para 2050, la demanda mundial de agua para esta actividad aumente un 35 %. Esta problemática ya es una realidad; de acuerdo con la FAO, 3.2 billones de personas viven en áreas agrícolas con alto o muy alta escasez de agua.
#nodejaranadieatrás; El agua es vida. El agua nutre. Sin embargo, 2.400 millones de personas viven en países en los que se sufre estrés hídrico y, aproximadamente, el 10 % de la población mundial vive en países con estrés alto y crítico.
En el caso de los alimentos procedentes de la pesca y acuicultura, cuya importancia para la dieta es elevada por su composición en nutrientes esenciales, como ácidos grasos omega 3, vitaminas y minerales, la dependencia por el agua es aún mayor. De acuerdo con los datos de la FAO; al menos 600 millones de personas dependen de los sistemas alimentarios acuáticos.
Además de las necesidades en cuanto a cantidad de agua, la calidad del agua también se está viendo afectada por el cambio climático y las enfermedades relacionadas con ello y con los alimentos en las regiones donde se producen eventos extremos de calor.
Relaciones entre el agua y el aseguramiento de la alimentación y nutrición HLPE (2015)
Estos eventos climáticos extremos pueden afectar a la calidad del agua de varias maneras. Por un lado, el aumento de las temperaturas puede provocar la proliferación de enfermedades relacionadas con el agua y los alimentos, ya que las condiciones cálidas favorecen la reproducción de microorganismos peligrosos. Además, los fenómenos climáticos extremos, como las sequías y las inundaciones, pueden contaminar las fuentes de agua potable y agrícola.
De acuerdo con los datos del informe del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) publicado el pasado mes de julio, el cambio climático tiene un impacto directo en la disminución del aseguramiento de la alimentación y afecta a la disponibilidad de agua, dificultando los esfuerzos para lograr cumplir los Objetivos de Desarrollo Sostenible . Además, el calentamiento de los océanos y su acidificación está teniendo efectos adversos sobre la producción de alimentos de origen marino. En este mismo informe se indica de nuevo la necesidad de frenar el calentamiento global. La limitación de crecimiento del calentamiento a 1,5 ºC reduciría el estrés hídrico y beneficiaria a este recurso.
Por tanto, el cambio climático, la escasez de agua, la necesidad de producir alimentos para una creciente población, la degradación de los recursos y ecosistemas asociados al agua presentan desafíos significativos. Además, surgen otras dificultades como la creciente competencia por el uso del agua en los diferentes sectores y la falta de mecanismos efectivos para gestionar y proteger los intereses de quienes son más vulnerables. Es cada vez más urgente encontrar una forma sostenible de gestionar el agua, lo que se denomina “aseguramiento del agua”. Esto no sólo mejoraría la eficiencia en la producción de alimentos y rebajaría la tensión en el conflicto entre la creciente demanda de alimentos y los limitados recursos del agua, sino que también garantizaría el acceso a alimentos para todas las personas. En este sentido, el agua desempeña un papel fundamental en el proceso de mejora de nuestros sistemas alimentarios.
Es necesario reducir los factores de estrés hídrico sobre los sistemas alimentarios, ya que esto tiene un fuerte impacto negativo en su funcionamiento.
Es importante el manejo y la gestión del agua no solo en agricultura, sino también a la hora de abordar el desperdicio de agua y alimentos en todas las fases de la cadena. La falta de datos relevantes entre los diferentes procesos del nexo pone en evidencia una falta de coordinación entre los actores relacionados y es un desafío que debemos abordar de manera integral.
El futuro de la alimentación está en juego, pero no cabe duda de que este necesario cambio de paradigma está íntimamente asociado al futuro de las personas y del planeta, y que es un camino de todos hacia un futuro sostenible como ya contaba nuestra compañera Julia Pinedo en su post Hacia una revolución alimentaria.
El Día Mundial de la Alimentación es un día de celebración y, alrededor de él se organizan multitud de eventos y actividades. Pero, ante todo, es una oportunidad para reactivar nuestra conciencia sobre el hambre y las necesidades planetarias de TODOS los actores que estamos implicados en garantizar un futuro sostenible de la alimentación de las personas y el planeta.
La agricultura actual no es sostenible y compromete el futuro si no incorporamos ejes innovadores y soluciones responsables para asegurar un suministro de alimentos adecuado y sostenible para las generaciones venideras. Nuestro desafío es producir más alimentos y productos agrícolas esenciales con menos agua. Esto implica crear y participar de soluciones integradas para un uso más eficiente y una mejor conservación de los recursos hídricos existentes. Los desafíos relacionados con el agua son acuciantes en todos los sectores, y alcanzar el equilibrio en la distribución de este recurso requiere de la colaboración de gobiernos, agricultores, investigadores y la sociedad civil. Para satisfacer las necesidades hídricas asociadas a la producción de alimentos, científicos y agricultores aúnan esfuerzos para desarrollar prácticas sostenibles en relación a su uso, como es la construcción de instalaciones para desalinizar, la creación de reservorios, la aplicación de tecnologías que facilitan el ahorro del agua reduciendo la demanda de agua per cápita y mejorando la eficiencia en agricultura.
Los investigadores buscamos nuevas soluciones sostenibles, sociales y económicas para abordar los desafíos del agua y satisfacer nuestras crecientes necesidades. Esto implica considerar las complejas interacciones entre recursos y variables en relación con el agua, la energía, los alimentos y los ecosistemas
Es esencial que nuestras acciones estén ligadas en todo el ciclo del agua y los sistemas alimentarios para mejorar tanto el propio ciclo como la seguridad alimentaria en el contexto de ecosistemas saludables y equilibrados.
La elección de los alimentos que comemos contribuye a su forma de uso. Acciones como el consumo de alimentos locales, de temporada y frescos o la minimización del desperdicio alimentario contribuye a reducir el impacto en el estrés hídrico.
Por ello, en CARTIF trabajamos desde una amplia perspectiva de actuación en los retos asociados con este valioso recurso. Un ejemplo de ello es nuestra actividad en el proyecto FUSILLIen la transformación de los sistemas alimentarios de una forma holística con el objetivo de mejorar la sostenibilidad medioambiental de los mismos a través de acciones relacionadas con el manejo del agua, la reducción del desperdicio alimentario, la desigualdad social en su uso y la evaluación de los usos asociados.
El gemelo digital se ha convertido en una de las principales tendencias o «modas» en relación con la digitalización. Prácticamente es un sinónimo de producto, algo que puedes adquirir como un bien más para una empresa. En CARTIF, creemos que el concepto de gemelo digital es un sinónimo del paradigma de la industria 4.0, un enfoque «revolucionario» que ha transformado la forma en que concebimos y gestionamos los procesos industriales.
El término «gemelo digital» fue acuñado porJohn Vickers de la NASA en 2010, pero su predecesor, el ciclo de vida de un producto, fue introducido por Michael Grieves en 2002. Esta filosofía se centraba en gestionar un producto a lo largo de su vida, desde su creación hasta su eliminación. En esencia, el producto físico genera datos que alimentan un espacio virtual, proporcionando información esencial para la toma de decisiones y la optimización del objeto físico.
Una definición de gemelo digital podría ser: «representación digital precisa y completa de objetos físicos, procesos o sistemas con datos en tiempo real y características físicas, comportamientos y relaciones«.
Una pregunta clave es ¿por qué necesitamos gemelos digitales? o ¿cuál es su utilidad? Estas representaciones digitales precisas y en tiempo real ofrecen una serie de ventajas:
Recopilación y análisis de datos para obtener información valiosa y generar conocimiento, lo que impulsa la eficiencia y la toma de decisiones informadas.
Simulación precisa y dinámica del comportamiento de objetos físicos, lo que posibilita pruebas y experimentos virtuales antes de implementar cambios, como inversiones costosas, en el mundo real.
Reducción de costos y riesgos minimizando estos últimos y acelerando la innovación den una amplia gama de sectores, desde la manufactura hasta la atención médica.
Actualización en tiempo real de forma constante a medida que se recopilan nuevos datos del objeto físico, lo que garantiza su validez a lo largo de su ciclo de vida.
Al igual que las revoluciones industriales anteriores, la industria 4.0 ha transformado la forma en que trabajamos. Esta cuarta revolución se centra en la interconexión de sistemas y procesos para lograr una mayor eficiencia en toda la cadena de valor. La fábrica ya no es una entidad aislada, sino un nodo en una red global de producción.
Para crear un gemelo digital efectivo, seguimos una receta sistemática de nueve pasos en CARTIF:
Definición del objetivo: identificamos el objeto físico, proceso o sistema que deseamos replicar y comprendemos claramente su propósito y objetivos.
Recopilación de datos: recolectamos todos los datos relevantes del objeto físico utilizando sensores IoT, registros históricos u otras fuentes de información.
Integración de datos: organizamos y combinamos los datos recopilados en un formato adecuado para su procesamiento y análisis.
Modelado y construcción: utilizamos diferentes tecnologías de simulación y modelado para crear una representación digital precisa del objeto físico.
Validación y calibración: verificamos y ajustamos el modelo del gemelo digital utilizando datos de referencia y pruebas comparativas con el objeto físico real.
Integración en tiempo real: establecemos una conexión en tiempo real entre el gemelo digital y los sensores IoT del objeto físico para recopilar datos en tiempo real.
Análisis y simulación: utilizamos el gemelo digital para realizar análisis, simulaciones y pruebas virtuales del objeto físico.
Visualización y acceso compartido: proporcionamos interfaces virtuales y herramientas de acceso compartido para que los usuarios interactúen con el gemelo digital.
Mantenimiento y actualización: mantenemos el gemelo digital actualizado mediante una recopilación de datos en tiempo real, la calibración periódica y la incorporación de mejoras y actualizaciones.
Así como las revoluciones industriales anteriores requerían tecnologías habilitadoras, la industria 4.0 necesita sus propios habilitadores digitales. Como hemos dicho al principio consideramos al gemelo digital una forma digitalizada del paradigma industria 4.0 porque los habilitadores digitales son fundamentales para la creación de gemelos digitales de forma eficaz. En CARTIF, hemos acumulado casi 30 años de experiencia aplicando estas tecnologías en diversos sectores, desde la industria hasta la salud.
Las tecnologías habilitadores digitales se dividen en cuatro categorías principales:
Tecnologías de creación: estas tecnologías permiten la creación de gemelos digitales mediante ecuaciones físicas, datos, modelado 3D o eventos discretos.
Optimización: la optimización se logra a través de métodos como la programación lineal/no lineal, simulaciones, algoritmos de IA y enfoques heurísticos.
Presentación: la información generada puede presentarse a través de soluciones comerciales, herramientas de código abierto como Grafana o Apache Superset o incluso visualizaciones de realidad aumentada.
A pesar de los avances, el desafío de mantener los gemelos digitales actualizados sigue siendo un área de desarrollo. La actualización automática para reflejar la realidad es un objetivo que requiere una inversión significativa en investigación y desarrollo.
En resumen, los gemelos digitales son el corazón de la industria 4.0, impulsando la eficiencia y la toma de decisiones informadas. En CARTIF, estamos comprometidos a seguir liderando el camino en este emocionante campo, ayudando a diversas industrias a abrazar el futuro digital.
Cuando pensamos en la agricultura, a menudo nos enfocamos en el desarrollo de la planta, pero pocas veces consideramos la importancia de una correcta gestión del suelo en el que se siembran los cultivos. El suelo es un recurso vital que sustenta nuestra vida y permite que se obtengan los alimentos indispensables para la humanidad, y su salud es esencial para la agricultura sostenible y la seguridad alimentaria.
A simple vista, el suelo puede parecer inerte, pero en realidad, está repleta de vida microscópica. Los suelos saludables albergan una amplia variedad de microorganismos, que incluyen bacterias, hongos, protozoos, nematodos, etc. Estos organismos, que a menudo pasan desapercibidos, desempeñan un papel esencial en el funcionamiento de los ecosistemas terrestres.
Entre los microorganismos que habitan en el suelo, muchos son beneficiosos para la salud de las plantas y la calidad del suelo en general. Estos microorganismos realizan una serie de funciones vitales:
1. Descomposición de la materia orgánica: los microorganismos descomponen la materia orgánica en el suelo, como hojas caídas y restos de plantas. Esta acción permite liberar nutrientes esenciales que las plantas pueden absorber para favorecer su crecimiento.
2. Fijación de Nitrógeno: el nitrógeno es uno de los nutrientes más importantes para el crecimiento vegetal. Algunas bacterias tienen la capacidad de fijar el nitrógeno atmosférico en una forma que las plantas pueden metabolizar.
3. Protección contra plagas y enfermedades: algunos microorganismos actúan como agentes de control biológico, ayudando a prevenir enfermedades en las plantas al competir con patógenos o producir compuestos antimicrobianos.
4. Mejora de la estructura del suelo: otros microorganismos, como las bacterias y los hongos, generan agregados del suelo que mejoran la estructura, la porosidad y la capacidad de retención de agua del suelo.
5. Ciclo de nutrientes: participan en la descomposición y liberación de nutrientes esenciales, como fósforo, potasio y diversos micronutrientes (zinc, hierro, cobre, calcio), que son fundamentales para el crecimiento de las plantas.
Desafortunadamente, la agricultura moderna ha llevado a cabo prácticas que a menudo dañan la diversidad y la población de microorganismos beneficiosos en el suelo. El uso excesivo de fertilizantes y fitosanitarios de origen químico, la labranza intensiva y la falta de rotación en la siembra de los cultivos son prácticas que pueden perjudicar o desequilibrar el ecosistema microbiano presente en el suelo.
Por ejemplo, los fertilizantes químicos pueden proporcionar nutrientes a las plantas, pero también pueden generar acidificación del suelo y afecta negativamente a los microorganismos beneficiosos. Del mismo modo, los fitosanitarios químicos destinados a eliminar plagas pueden afectar negativamente a otros microorganismos presentes en el suelo, lo que puede desencadenar un ciclo de dependencia de químicos agrícolas.
Afortunadamente, existen prácticas agrícolas que pueden fomentar la salud del suelo y la abundancia de microorganismos con papel positivo en el desarrollo de la planta:
Agricultura ecológica
La agricultura orgánica evita el uso excesivo de pesticidas y fertilizantes químicos, lo que preserva la ecología microbiana del suelo.
Rotación de cultivos
Cambiar los cultivos temporada tras temporada fomenta la diversidad microbiana y evita la acumulación de patógenos específicos.
Uso de cubiertas vegetales
Mantener la cubierta vegetal en el suelo durante todo el año ayuda a mantener la actividad microbiana y a prevenir la erosión.
Compostaje
Agregar compost orgánico al suelo enriquece la población microbiana y aporta nutrientes de manera equilibrada.
Reducción de labranza
Minimizar la labranza del suelo reduce la interrupción de los microorganismos en su ambiente natural.
Utilización de abonos verdes
Plantar cultivos de abono verde como leguminosas puede aumentar la fijación de nitrógeno y enriquecer el suelo en nutrientes.
La salud del suelo es fundamental para la sostenibilidad agrícola y la alimentación global. Los microorganismos beneficiosos, que trabajan en simbiosis con las plantas, desempeñan un papel esencial en la preservación de esa salud. Como sociedad, debemos reconocer la importancia de estos diminutos seres y adoptar prácticas que promuevan su prosperidad en nuestros suelos.
En CARTIF contamos con la experiencia que nos ha otorgado la ejecución de diversos proyectos relacionados con una correcta gestión de la microbiología aplicada a la agricultura y especialmente en los suelos, bien sea en forma de biofertilizantes (proyecto SUSTRATEC) o bien en forma de biopesticida (proyecto SUPERA).
Mantener la salud del suelo no solo es esencial para garantizar cosechas abundantes nutritivas, sino también para preservar la biodiversidad y mitigar el cambio climático. Al proteger y fomentar la vida en el suelo, estamos invirtiendo en un futuro más saludable y sostenible para nuestro planeta y las generaciones futuras. Cuidemos la tierra que nos cuida.
