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NUEVAS JUNTAS DE GOBIERNO COIT/AEIT Francisco Mellado García Decano Presidente Juntas COIT/AEIT Carlos Fernández Valdivielso Vicedecano Adrián Nogales Escudero Secretario José Fabián Plaza Fernández Vicesecretario Carlos Jiménez Suárez Tesorero Bernardo Balaguer Monterrubio Vocal 1º José Luis Adanero Palomo Vocal 2º Marta Balenciaga Arrieta Vocal 3º Antonio Lecuona Ribot Vocal 4º Luis F. Méndez Fernández Vocal 5º Julio Martínez Sabater Vocal 6º Juan J. Sánchez Águila-Collantes Vocal 7º Andrés Brox Ruiz Vocal 8º Francisco Doncel Campos Vocal 9º Pedro M. Sandoval Díaz Vocal Suplente 1º Luis de Eusebio Ramos Vocal Suplente 2º José Ignacio Alonso Montes Presidente Olga Pérez Sanjuán Vicepresidente Adrián Nogales Escudero Secretario Francisco Javier Gabiola Ondarra Vicesecretario José Luis Ruiz Mendoza Tesorero Gil Carlos Bernárdez Matovelle Contador Isaac Ruiz Gómez Vocal 1º José Manuel Martínez Adrados Vocal 2º José Manuel Huidobro Moya Vocal 3º Victoria Ramos González Vocal 4º Francisco Bosch Roig Vocal 5º María Victoria Andrade Blanco Vocal 6º Gustavo Bermejo Martín Vocal 7º Alfonso Fernández Durán Vocal 8º Ramón Merchán Sanzano Vocal Suplente 1º Antonio Moreno Calvo Vocal Suplente 2º Junta de Gobierno del COIT Junta Directiva de la AEIT

vamos a seguir defendiendo elmismo programa de gobierno querespaldaron con sus votos. ¿Y cuáles son las principaleslíneas de actuación de ese progra-ma? ¿Qué retos tiene por delanteel Colegio?Trabajamos convencidos de quelos ingenieros de telecomunica-ción somos una pieza clave en eldesarrollo de la Sociedad de la In-formación, del sector, y por endede todo el país. Asumimos estepapel y vamos a continuar poten-ciando esa imagen en todos losfrentes: ante las empresas, las ad-ministraciones, los usuarios... Esfundamental consolidar el Colegiocomo Institución de referencia eneste ámbito, colaborando contodos los agentes para afianzar lapresencia del ingeniero de teleco-municación en todos los sectores.Queremos mantener el prestigio dela marca “ingeniero de telecomuni-cación” reforzando su imagen en lasociedad, potenciando el ejercicioprofesional, la excelencia en la for-mación, apostando por la innova-ción... Nuestra imagen debe trans-mitir credibilidad y generar con-fianza. Las telecomunicaciones sonel soporte de la Sociedad de la In-formación y los que aún no se sien-ten seguros en las redes deben ver-nos como sus profesionales deconfianza a la hora de proyectarlas,construirlas y utilizarlas.Otro de los temas que se in-cluían en el programa es el procesode descentralización del Colegio.Efectivamente, esa es otra de lastareas fundamentales: creemosque, en el plano profesional, lomejor es mantener un Colegioúnico y afianzar el proceso de des-centralización que comenzamoshace unos años y que está ya fun-cionando perfectamente. En estesentido hay que destacar el prota-gonismo del Consejo del Colegio ysu función de representación terri-torial. Mantenemos una profesiónunida en lo fundamental y poten-ciamos una representación territo-rial creciente pero voluntaria, quefunciona de forma solidaria, aun-que autónoma en su marco decompetencias. El proceso de des-centralización podemos decir queestá totalmente afianzado; y todoello se ha llevado a cabo siempredentro del más absoluto consenso.¿En qué estado se encuentra elServicio de Visado Colegial, queera otra de las propuestas del ac-tual equipo?Este servicio acaba de arrancar.Se trata de una unidad del Colegiocon entidad y presupuesto pro-pios. Su estructura está distribuidaen las Demarcaciones y viene so-portada por una herramienta de vi-sado telemático, VisaTel, cuya fun-cionalidad ha sido desarrolladarespetando e integrando las com-petencias estatutarias de las De-marcaciones constituidas y abrién-dose a las que puedan constituirseen un futuro. Este servicio cuentatambién con personal especializa-do que dará atención directa y cer-cana al colegiado, incluyendo lasespecificidades técnicas autonó-micas, si existiesen, e incluso en supropia lengua si fuese menester. Lagarantía de homogeneidad en loscriterios técnicos del visado entoda España será un factor más deconfianza en nuestra profesión.Has mencionado las relacio-nes con la Universidad. ¿Qué des-tacarías de ellas?La verdad es que estas relacio-nes se han intensificado mucho. Lacátedra COIT y la Conferencia CO-DITEL son buen ejemplo de ello.Además, el Colegio ha queridoestar plenamente presente en elproceso de convergencia de titula-ciones universitarias y eso nos hahecho trabajar codo con codo conla Universidad. Nuestra intenciónha sido primar en todo momentoque las titulaciones surgidas trasBolonia no afectaran negativamen-te, a efectos académicos y profe-sionales, a nuestra titulación. Insis-to en que el prestigio del rótulo “in-geniero de telecomunicación” noscorresponde a nosotros y no debediluirse ni generar confusión. Losdiferentes grados de esfuerzo y pre-paración deben tener su reflejo. Elproceso sigue abierto y tenemosmucho que decir. ¿Quieres destacar alguna otraactividad que esté ya en marcha?La Junta de Gobierno quiere darun impulso a la colegiación. Que-remos transmitir a los ingenierosde telecomunicación que en elColegio tienen su espacio, desdelos más jóvenes a los más vetera-nos, y en ello estamos trabajando. Tampoco quiero olvidarme deotro principio de nuestro progra-ma: la cercanía al colegiado yentre colegiados. Para ello quere-mos favorecer su participación através de herramientas de networ-kingque nos van a permitir estarmás cerca de sus demandas. He-rramientas que se están desarro-llando y que estarán a disposiciónde todos dentro de muy poco. También estamos a punto de pre-sentar la nueva edición del PESIT(será la séptima). Dada la coyuntu-ra actual, es fundamental contarcon un estudio socio-profesionalcompleto sobre los ingenieros detelecomunicación para defendersus derechos en todos los foros.Especial Hablando con Francisco Mellado

TELECOS E INNOVACIÓN. Biotecnología Computacional a biotecnología es una de las ciencias modernas de mayor repercusión social actualmente como así lo demuestra que haya sido cuatro veces portada de la revista Time desde 1998: agosto de 1998 (sobre la ubicuidad de la bacteria Escherichia Coli y sus efectos en nuestra salud), julio de 2000 (sobre el arroz transgénico y sus implicaciones de nutrición de la población mundial), febrero de 2004 (sobre las conexiones entre procesos inflamatorios y ataques al corazón, cáncer o Alzheimer), y agosto de 2006 (sobre la investigación con células madre). La importancia social de la biotecnología Por poner un ejemplo, sólo en el día 30 de marzo de 2007, news.google.com registró 317 noticias sobre biotechnology. Desde el punto de vista científico, la biotecnología ha sido portada múltiples veces de revistas científicas de carácter general tan prestigiosas como Science (la última vez en octubre de 2006) y Nature. La asociación de ingenieros de telecomunicación y electrónicos más extensa del mundo (IEEE) también dedicó a la biotecnología la portada de septiembre de 2004 de IEEE Spectrum (una revista con el objetivo de difundir entre sus asociados las últimas tendencias de la ingeniería). La sociedad de procesado de señales de la IEEE también tiene una revista de divulgación general entre sus asociados (IEEE Signal Processing Magazine) que en mayo de 2006 dedicó un número especial completo al procesado de imágenes moleculares y celulares, y en enero de 2007 un número especial de procesado de señales genómicas. Desde un punto de vista económico el índice bursátil NASDAQ reconoce la naturaleza propia de las compañías biotecnológicas y creó en 1993 el índice NASDAQ Biotechnology como una forma de medir la capitalización en bolsa de estas empresas de manera específica. Según el informe de 2006 de la asociación EuropaBio [1], al final de 2004 había en Europa 2.163 empresas cuya actividad estaba directamente relacionada con la biotecnología (sólo en 2004 se crearon 119 nuevas empresas), con un total de 96.500 empleados (de los cuales 42.500 se dedicaban a tareas de investigación y desarrollo- I+D). El conjunto de las empresas europeas gastó 7.600M€ en I+D e ingresó 21.500M€. La referencia mundial en biotecnología es EE.UU. que a finales de 2004 contaba con 1.991 empresas, 190.500 empleados (82.000 dedicados a I+D), ingresó 41.500M€ y gastó 21.000M€. En España, según el informe de la fundación Genoma España sobre las “Perspectivas económicas de la Biotecnología en España” [2] en 2004 había del orden de 100 empresas con actividad biotecnológica, empleando a más de 1.500 personas y con una facturación de 391M€. Más importante aún que estas cifras es el hecho de que entre 2000 y 2003, el sector creció a un ritmo del 25% anual. En este mismo periodo, España contribuyó con un 4% de la producción científica mundial [3] siendo el 4º país europeo detrás de Reino Unido, Alemania y Francia. Telecos e innovación Biotecnología Computacional La biotecnología computacional es un concepto novedoso en el que se combinan dos disciplinas científicas actualmente en fuerte expansión. Por un lado la biotecnología con todas sus implicaciones económicas y sociales. Por otro, las técnicas computacionales y de ingeniería como único recurso sólido para hacer frente a la ingente cantidad de datos producidos. Con una sólida formación científica, no es extraño encontrar ingenieros de telecomunicación investigando en este campo. L Carlos Bocos de Prada Profesor adjunto y director de la sección de bioquímica y biología molecular. Universidad San Pablo CEU Carlos Óscar Sánchez Sorzano Profesor adjunto y coordinador del área de teoría de la señal y las comunicaciones de la Universidad San Pablo CEU Desde un punto de vista estratégico, Europa apuesta claramente por una economía basada en una sociedad del conocimiento sobre dos pilares fundamentales: la biotecnología y las tecnologías de la información (http://ec.europa.eu/ research/biosociety/policy_aspects /eu_biotech_strategy_en.htm). Estas dos tecnologías evolucionan muy rápidamente y Europa reconoce que la única manera de ocupar un lugar importante en el mundo es por medio de la inversión en investigación y desarrollo (las empresas del sector dedican de hecho la mitad de sus recursos humanos y económicos). A nivel español, el plan nacional de I+D 2004-2007 [4] define la biotecnología y la biomedicina como área prioritaria de investigación. La biotecnología de los ingenieros Por último, desde la perspectiva de la ingeniería, los ingenieros vemos en la biotecnología un campo de continua expansión, con problemas técnicos atractivos, desafiantes y en la frontera de nuestro conocimiento (uno de los artículos editoriales de Proceedings of the IEEE de mayo de 2006 se titulaba “Engineering in the age of biology” [5]). IEEE tiene una sociedad específica de ingeniería en la medicina y la biología (IEEE EMBS). En IEEE Spectrum se realizan prospecciones periódicas de la tecnología del futuro. En la revisión de 2006 [6] se identifica la biotecnología como una de las tecnologías clave para los ingenieros de telecomunicación y electrónicos. En la misma línea, en una encuesta realizada a 646 ingenieros de IEEE y publicada en febrero de 2007 [7] se les preguntaba dónde aconsejarían ellos que los nuevos egresados desarrollaran actividades de I+D. Las tres primeras opciones propuestas por los encuestados eran: biomedicina, comunicaciones inalámbricas, y energía. La biotecnología es una ciencia interdisciplinaria El rango de aplicaciones de la biotecnología parece apuntar claramente un predominio de las ciencias de la vida en esta disciplina. Ciertamente, esta tecnología se fundamenta en el empleo de técnicas de biología molecular, bioquímica, tecnología del ADN recombinante (es decir, ADN que se produce a partir de dos fuentes biológicas independientes), secuenciación (la determinación de la composición lineal del ADN, ARN o proteínas), genotipado (caracterización de un organismo a partir de su material genético), transcriptómica (cómo este material genético se traduce a proteínas), proteómica (qué conjunto de proteínas y en qué orden se expresan en el interior de las células en diferentes situaciones fisiológicas), metabolómica (estudio del estado fisiológico de la célula en cada instante), biología estructural (cómo se organiza espacialmente y cuál es la forma de cada uno de los agentes implicados), biología de sistemas (las células y los componentes celulares se organizan en subsistemas con función propia y que interaccionan con otros subsistemas), biología sintética (cómo podemos nosotros añadir subsistemas al conjunto global o interferir con los ya existentes), ingeniería de proteínas y biomoléculas (cómo podemos diseñar componentes para dichos subsistemas que tengan una determinada función), etc. A pesar de que la lista anterior de técnicas empleadas desvela, como no puede ser de otra forma, una relación fundamental con la biología, las ciencias farmacéuticas, y la medicina, todo este avance científico sería inimaginable sin el concurso de otras ramas de la ciencia como son las matemáticas, la física, la electrónica, la ingeniería, o la computación. Efectivamente, los experimentos llevados a cabo en biotecnología son posibles gracias a aparatos que explotan nuevos conocimientos físicos (como puede ser la construcción de un microscopio electrónico o de rayos X, o el espectrógrafo de masas). Del mismo modo, estos aparatos serían impensables sin los avances en ingeniería y electrónica que permiten la construcción y el control preciso de estos dispositivos. Los avances producidos en la miniaturización de componentes microelectrónicos han tenido un impacto de primer orden en la capacidad de analizar miles de TELECOS E INNOVACIÓN. Biotecnología Computacional “La asociación de ingenieros de telecomunicación y electrónicos más extensa del mundo (IEEE) también dedicó a la biotecnología la portada de IEEE Spectrum de septiembre de 2004” TELECOS E INNOVACIÓN. Biotecnología Computacional genes (por medio de lo que se conocen como DNA arrays y oligochips de DNA). Estas técnicas de análisis de expresión de genes, de proteínas e incluso de las variaciones genéticas de los individuos son técnicas de análisis denominadas masivas o en paralelo. Por otra parte, los datos experimentales recogidos deben ser analizados y modelados de forma que se pueda extraer información útil a partir de la ingente cantidad de datos producidos. Ésta es una tarea que debe ser abordada desde un paradigma de modelado estadístico (inferencia, regresión, diseño de experimentos) y de aprendizaje automático (redes neuronales, redes bayesianas, redes lógicas, clasificación y análisis de conglomerados, reglas asociativas, gramáticas formales, etc.) Por otra parte, la teoría de sistemas (ampliamente desarrollada por los ingenieros de telecomunicación para modelar canales de comunicaciones) encuentra una expansión natural en el análisis de los sistemas biológicos y sus subsistemas. Desde el punto de vista de sistemas se puede decir que durante mucho tiempo (y aún no se ha terminado) se ha adoptado una estrategia de ingeniería inversa en la que se trata de descubrir el funcionamiento de un sistema biológico altamente no lineal. Sin embargo, comienza a haber trabajos sobre ingeniería de diseño en los que se intenta añadir subsistemas que interaccionen con los ya existentes y nos permitan modificar su funcionamiento. Evidentemente, todos los modelos empleados se fundamentan en diversos paradigmas matemáticos por lo que los problemas biológicos han atraído también a muchos matemáticos. Finalmente, todas las tareas de modelado y análisis de los datos serían imposibles sin la ayuda de potentes ordenadores con una gran capacidad de cálculo, la existencia de bases de datos (muchas veces distribuidas por todo el mundo), la integración de diversas fuentes de datos, la existencia de programas que permitan el manejo sencillo de tanta información, etc. El diseño de programas y la implementación de algoritmos matemáticos y de aprendizaje automático ha venido a denominarse bajo el nombre genérico de bioinformática. Conclusiones Como se ha mostrado a lo largo de este artículo, la vertiente ingenieril de la biotecnología es uno de los campos intelectualmente más excitantes y atractivos a los que nos podemos enfrentar como ingenieros. La biotecnología no sólo tiene una relevancia científica sino también económica y social y se perfila como una de los factores económicos que pueden revolucionar nuestro siglo XXI. Referencias [1] EuropaBio, Biotechnology in Europe: 2006 Comparative Study, 2006. [2] Genoma España, Perspectivas económicas de la biotecnología en España, 2005. [3] Genoma España, La biotecnología en España, 2005. [4] Comisión interministerial de ciencia y tecnología, Plan Nacional de Investigación Científica, Desarrollo e Innovación Tecnológica 2004-2007, Vol. II: Áreas Prioritarias. [5] F. T. Ulaby, “Engineering in the age of biology”, Proc. IEEE, 2006, 94, 863-864 [6] M. Gorbis, D. Pescovitz, “Bursting Tech bubbles before they balloon”, IEEE Spectrum, 2006, 43, 50-55 [7] S. Cass, “Careers: where the jobs are”, IEEE Spectrum, 2007, 44, 51-57 “En nuestro país, según el informe de la fundación Genoma España, entre 2000 y 2003, el sector creció a un ritmo del 25% anual”

Innovación sistémica para una economía sin banderas ras la segunda guerra mundial el sistema económico sueco dependía de las grandes compañías proveedoras de acero, papel o madera que habían emergido con fuerza tras la segunda guerra mundial. Estas exitosas corporaciones fomentaron una política de innovación basada en el subsidio de la I+D llevada a cabo por ellas. Sin embargo, entre los 70 y los 80, estas empresas comenzaron a experimentar problemas estructurales y se mostraron incapaces de reaccionar. La política de innovación mostraba sus debilidades: Suecia acusaba falta de capacidad de reacción y cultura emprendedora. Durante los 90, las adquisiciones y fusiones dejaron el control de muchas empresas suecas fuera del país. Volvo Cars fue comprada por Ford. Saab Automóvil fue adquirida por General Motors. Astra se convirtió en parte de Astra Zeneca, y Pharmacia se unió con Upjohn. Algunas de estas empresas han mantenido sus unidades de I+D en Suecia, otras no. Igualmente, en Estados Unidos hace ya tiempo que muchas empresas comenzaron no sólo a deslocalizar plantas de fabricación y centros de atención al cliente, “Mientras que los países del norte de Europa se han mostrado tradicionalmente menos partidarios de medidas proteccionistas, Francia e Italia (o España) son quizá el ejemplo antagónico” Telecos e innovación Innovación sistémica para una economía sin banderas Durante muchos años un gran número de países centraron sus políticas de innovación en el subsidio de las prácticas de I+D realizadas en las grandes empresas del país. Sin embargo, a mediados de los 60 comenzó a surgir un nuevo contexto financiero internacional crecientemente caracterizado por fenómenos como el corporativismo y la globalización. Hoy, estas grandes empresas ya no son españolas, americanas o japonesas, sino globales. Esta transformación ha dirigido un profundo cambio en las políticas de innovación, ahora sistémicas y enfocadas en la construcción de esa manida sociedad del conocimiento. La alternativa proteccionista languidece ante las ventajas competitivas que ofrece la innovación. T David Arias Ingeniero de Telecomunicación y Msc Management and Economics of Innovation Analista en Naider [email protected] TELECOS E INNOVACIÓN. Innovación sistémica para una economía sin banderas sino también su I+D. Muchas de las empresas de Silicon Valley han trasladado sus centros de I+D a países como India, Taiwán o Brasil. HP, IBM, Microsoft y Cisco, entre otros, aseguran haber invertido más de un billón de dólares en India. En España, resulta especialmente destacado el caso de las empresas textiles: Zara, Mango o Cortefiel han conseguido una gran competitividad internacional gracias en parte a la deslocalización. En el sector tecnológico Telefónica e Indra hace tiempo que son empresas globales. Algunas de estas empresas todavía mantienen su control en los países donde nacieron, mientras otras pierden inexorablemente todo resquicio de identidad nacional. Por ejemplo, ¿de dónde es Skype? Hoy pertenece a eBay, tiene sus oficinas centrales en Luxemburgo, sus fundadores son de origen escandinavo, su centro de desarrollo está en Estonia y posee delegaciones en Londres, Tartu, Praga y San Diego. Con este nuevo contexto económico las políticas de innovación ya no pueden tener sus bases en la subvención de la I+D de las empresas de bandera. Ya no se puede calificar estas empresas como suecas, americanas o españolas, con gran parte del control y actividad fuera del país. Hoy, su dirección estratégica está en EEUU o Reino Unido, su idioma de trabajo es el inglés y gran parte de su fabricación está ubicada en China. ¿Proteccionismo o innovación sistémica? Tal vez la primera y más inmediata reacción a esta nueva amenaza se ha encontrado en el proteccionismo. Mientras que los países del norte de Europa se han mostrado tradicionalmente menos partidarios de medidas proteccionistas, Francia e Italia (o España) son quizá el ejemplo antagónico. En efecto, durante el 2006 fuimos testigos de varias maniobras proteccionistas en Europa. En España, los casos de EON y Endesa, o el de Arcelor coparon los medios una dilatada temporada. También el caso entre la Italiana Enel y la francesa Suez tuvo gran impacto mediático. Pero existe otra sólida defensa: las políticas de innovación sistémica que comenzaron a surgir desde principios de siglo. Mientras las grandes corporaciones traspasan sus fronteras y cada aspecto de su cadena de valor se encuentra sujeto a la competitividad internacional, los territorios deben comenzar a competir globalmente por cada nueva inversión en I+D (y producción). Esto hace necesario un cada vez mayor esfuerzo en I+D por parte de los gobiernos, así como de una capacidad de respuesta superior. Una nueva fase de “competitividad regional” ha comenzado en la cual se debe forjar el arquetipo de la manida “sociedad del conocimiento”. Los territorios “Los territorios hoy necesitan construir una sociedad constituida por una población instruida con un alto nivel de doctores y licenciados” TELECOS E INNOVACIÓN. Innovación sistémica para una economía sin banderas hoy necesitan construir una sociedad constituida por una población instruida con un alto nivel de doctores y licenciados; una universidad de calidad; soporte a las infraestructuras y un entorno amable, integrador, abierto, confortable. Deben crear un espacio en el que las mejores mentes deseen prosperar. Y al mismo tiempo es necesario preparar las bases para la creación de negocios nuevos y de alto valor añadido: esto requiere de políticas sistémicas de innovación, más amplias, que se articulen mediante estrategias de innovación nacionales, políticas regionales de desarrollo bottom-up, ministerios del crecimiento y agencias de innovación. También, la disponibilidad del capital riesgo se erige como elemento fundamental para impulsar la creación de nuevos negocios, que deberán presentar gran potencial de crecimiento. Estos “territorios innovadores” deben forjarse sobre cinco sólidos pilares: una base de conocimiento para la innovación; innovación en comercio y en industria; una inversión pública innovadora y la creación una población innovadora. Competitividad regional Ha surgido pues una nueva competitividad entre territorios para la atracción de los mejores talentos, sabia de las empresas del futuro. Estos territorios deben configurarse como innovadores, pero también deben conjugar alta calidad de vida y crecimiento sostenible, impulsando una renovación constante, como resultado de un enérgico capital riesgo y de la creación de capital humano emprendedor. Se vuelve crítico innovar en entornos y en personas, mediante una educación de calidad, una oferta de I+D local, unos mejores servicios públicos y mediante la garantía de unas condiciones de igualdad y libertad. ¿Cuál es el siguiente paso? Mientras las empresas ya no tienen banderas, las políticas económicas no logran escapar de éstas. Se necesitan políticas de innovación con mayor alcance, más globales. El esfuerzo directriz de las políticas y ayudas a la innovación de la Unión Europea dentro del Séptimo Programa Marco son en este sentido clave. La competitividad futura de las empresas europeas dependerá no sólo de la creación de “sociedades de conocimiento inconexas”, sino más aún de la generación de meta-territorios en los que existan intensos flujos de conocimiento, tecnología, personas y capital. Las futuras políticas de innovación deberán hacer un esfuerzo para catalizar estos flujos. “Mientras las empresas ya no tienen banderas, las políticas económicas no logran escapar de éstas”

TELECOS E INNOVACIÓN. Avances en el procesamiento de imágenes biológicas a nivel microscópico n un artículo editorial de la revista de divulgación Proceedings of the IEEE de 2006, uno de los editores, Fawwaz Ulaby, se planteaba cómo hacer ingeniería en la era de la biología. Desde muchos sectores es cierto que se reconoce actualmente a la biología como uno de los terrenos científicos que más rápido está avanzando en la comprensión de los fenómenos que estudia, gracias a los nuevos descubrimientos (en gran parte favorecidos por los avances técnicos desde otras áreas) que se están produciendo a nivel tisular (de tejidos), celular y molecular. Es evidente que una de las posibles formas de contribuir a este progreso desde la ingeniería es la de participar en las mejora de las técnicas necesarias en los diferentes aspectos que se necesitan en la investigación biológica científica. “Desde muchos sectores se reconoce actualmente a la biología como uno de los terrenos científicos que más rápido está avanzando en la comprensión de los fenómenos que estudia, gracias a los nuevos descubrimientos (en gran parte favorecidos por los avances técnicos desde otras áreas)” Telecos e innovación Avances en el procesamiento de imágenes biológicas a nivel microscópico La biología es actualmente uno de los campos científicos con mayor nivel de acumulación de conocimientos debido a los descubrimientos celulares, moleculares y genéticos que se están llevando a cabo. El análisis de estas grandes cantidades de datos es particularmente poderoso cuando se pueden interpretar de una forma gráfica mediante imágenes que representen cómo se producen los diferentes eventos a nivel celular y a nivel molecular. Esto nos lleva a imágenes de objetos en el rango microscópico. Existen diversas técnicas de adquisición de esta información, cada vez más potentes, pero cuyas imágenes deben ser procesadas para poder destacar aquella parte de la información más relevante. Es en este punto donde los ingenieros de telecomunicación juegan un papel fundamental, puesto que el procesamiento de imágenes no es más que un procesamiento de señales bidimensionales, y el procesamiento de señales es algo muy conocido en nuestra ingeniería. E Carlos Óscar Sánchez Sorzano Profesor adjunto y coordinador del área de teoría de la señal y las comunicaciones de la Universidad San Pablo CEU José Mª Carazo García Director de la unidad de biocomputación del Centro Nacional de Biotecnología del CSIC Microscopía óptica TELECOS E INNOVACIÓN. Avances en el procesamiento de imágenes biológicas a nivel microscópico Uno de estos campos es sin duda el procesamiento de imágenes, algo habitualmente estudiado en nuestras escuelas de ingeniería y que es utilizado por la biología y otras ciencias de la vida para poder describir con profundidad un determinado fenómeno. Es decir, no describirlo tan sólo desde su aspecto fenotípico y bioquímico sino también estructural, de cómo realmente se disponen en el espacio los diversos elementos que participan en un determinado proceso y cómo es cada uno de ellos por separado. Para adquirir esta información no hay más remedio que recurrir a técnicas microscópicas que nos permitan visualizar el proceso estudiado desde diferentes puntos de vista y resoluciones. Vamos a hacer un barrido de las diferentes técnicas microscópicas y mencionaremos aquellos puntos de la ingeniería más activos en la actualidad en cada una de ellas. Conceptos básicos de microscopía Casi todos los dispositivos microscópicos se basan en la iluminación de una muestra con un haz de partículas. Las partículas (o el haz) al interaccionar con la materia modifican algunas de sus propiedades físicas y es esta modificación la que se recoge en el llamado plano de formación de imagen. Haz de partículas: Las primeras partículas que se utilizaron evidentemente fueron los fotones y la propiedad que se modificaba era principalmente la cantidad de fotones (y su color) presentes en el haz (éste era el principio de acción del microscopio óptico de Anton van Leeuwenhoek en 1650). Es decir, cuando se hace incidir un haz de luz blanca sobre un objeto y se recoge la imagen a su través que resulta ser, por ejemplo, de color rojo, realmente la información que recogemos es que los fotones de otros colores son absorbidos por la muestra y la intensidad de rojo registrada es proporcional a la absorción de la muestra de los fotones de la longitud de onda (o conjunto de longitudes de onda) del color observado. Longitud de onda: Es por tanto la longitud de onda una cualidad fundamental del haz de exploración. Por este motivo, el avance en el diseño de nuevos microscopios ha estado muy ligado al uso de longitudes de onda menores, como es el caso del microscopio de rayos X (1940) y del microscopio electrónico (1938), si bien el funcionamiento del microscopio electrónico no se basa en la absorción de los electrones sino en la reflexión de electrones secundarios emitidos por la superficie o en los cambios de fase que sufren los electrones al interaccionar con la muestra. Resolución: La resolución se define como la separación mínima entre dos puntos tal que pueden ser observados como dos puntos independientes y no como uno sólo. Intuitivamente la resolución se relaciona con el tamaño de los objetos más pequeños que somos capaces de observar con una determinada técnica. Es este punto uno de los más activos desde el punto de vista de la ingeniería, puesto que continuamente se están proponiendo nuevas técnicas de procesamiento de imágenes con el objetivo de alcanzar mejores resoluciones con los mismos dispositivos de adquisición. Coherencia de haz: Uno de los aspectos en los que más se ha avanzado últimamente en microscopía es en el de conseguir haces de partículas cada vez más coherentes, es decir, todos emitidos con una fase común. Este avance ha sido posible gracias al descubrimiento del láser que ha dado lugar a nuevos tipos de microscopías que aprovechan la coherencia del haz para descubrir facetas antes desconocidas. Transmisión, reflexión o emisión: Lo más habitual es iluminar externamente la muestra con un una fuente de partículas controla- “Actualmente un microscopio óptico puede llegar a un poder de magnificación de 5.000 veces con luz azul monocromática” Microscopía de rayos X TELECOS E INNOVACIÓN. Avances en el procesamiento de imágenes biológicas a nivel microscópico da por el operador. La imagen se forma, por tanto, por el registro de las propiedades de las partículas que llegan al punto de observación, bien sea por transmisión (parte del haz atraviesa el objeto) o por reflexión (parte del haz se refleja en el objeto). Sin embargo, aparecen nuevos tipos de microscopía en los que la fuente de partículas se encuentra situada dentro del mismo objeto. Éste es el caso de la autoradiografía (la muestra contiene isótopos radiactivos que son detectados desde el exterior) o la fosforescencia (la muestra emite fotones en el rango visible y no contiene isótopos). La fluorescencia es similar a la fosforescencia ya que la muestra es iluminada con un haz de una determinada longitud de onda (normalmente en el rango del ultravioleta), la muestra absorbe estos fotones, se excita y posteriormente se relaja en un tiempo muy corto (ésta es su principal diferencia con respecto a la fosforescencia) emitiendo fotones de una longitud de onda mayor en el rango del visible. Tipos de microscopía El primer microscopio óptico se diseñó en Holanda en 1650. Durante casi tres siglos los avances en microscopía se han limitado a las mejoras constructivas de las lentes, los microscopios, mejoras en la calidad de imagen, etc. Actualmente un microscopio óptico puede llegar a un poder de magnificación de 5.000 veces con luz azul monocromática. Sin embargo, los avances de la física cuántica y física atómica a principios del siglo XX posibilitaron un avance espectacular en la microscopía. En primer lugar se diseñó el microscopio electrónico en 1932 (los autores del mismo recibieron el premio Nobel de física en 1986). Luego sobrevino el microscopio de emisión de campo (1936), el microscopio de rayos X (1940), el microscopio de iones de campo (1951), el microscopio confocal de barrido (1957), y el microscopio electrónico de barrido y de efecto túnel (1981) también premio Nóbel de física en 1986. Los diferentes tipos de microscopía difieren en: – La fuente energética utilizada, que pueden ir desde una simple lámpara (microscopía óptica), un láser (microscopía confocal), un sincrotrón (microscopía de rayos X), o una fuente de electrones (microscopía electrónica). – La colocación de la fuente energética: externa a la muestra o interna. – La disposición geométrica entre la fuente, la muestra y el punto de información. – El principio de interacción con la materia (absorción, reflexión, cambio de fase, etc.). Las diferentes combinaciones de elementos en cada uno de estos puntos dan lugar a una infinidad de distintas microscopías, cada una con sus puntos fuertes y sus puntos débiles, por lo que cada una de ellas termina encontrando su nicho de aplicación. Problemas de procesamiento de imágenes asociados Los problemas de tratamiento de imágenes relacionados con el procesamiento de imágenes microscópicas son muy numerosos. En este artículo nos limitaremos a mencionar algunos de ellos: Eliminación de aberraciones: Los microscopios pueden ser modelados con una función de transferencia que da cuenta de cómo una imagen ideal es visualizada en la práctica (esto es, relaciona la imagen ideal con la real). Idealmente esta función de transferencia sería la función identidad (de forma que ambas imágenes sean iguales). Sin embargo, es de prever que éste no es el caso en ningún microscopio (entonces se dice que el microscopio introduce “Los avances de la física cuántica y física atómica a principios del siglo XX posibilitaron un avance espectacular en la microscopía” Microscopía confocal TELECOS E INNOVACIÓN. Avances en el procesamiento de imágenes biológicas a nivel microscópico aberraciones). Posteriormente, hay que corregir las imágenes adquiridas, intentando que se parezcan lo más posible a las imágenes ideales, dando lugar a un proceso que se conoce como restauración de imágenes y que en el caso de modelos lineales recibe el nombre de deconvolución. Eliminación de ruido: Los microscopios y los sistemas de digitalización de imágenes introducen ruido en el sistema en diferentes puntos del proceso de adquisición de imágenes. Es importante caracterizar estas fuentes de ruido y diseñar las técnicas de procesamiento de señal adecuadas para disminuir su influencia sobre la imagen final. Segmentación: La segmentación es el proceso mediante el cual se selecciona de forma automática la parte “interesante” de nuestra imagen, es decir, se delimitan los contornos de nuestros objetos de interés. Hay mucha investigación en desarrollar métodos automáticos de segmentación de imágenes. Todos ellos deben contar con información a priori de lo que el usuario entiende por “interesante”. Esta información previa puede venir en forma de una descripción estadística, semántica, formal o de cualquier otro tipo de las características buscadas, o bien por una colección de ejemplos. En este punto el procesamiento de imágenes se une en gran medida con las técnicas de análisis de datos y reconocimiento de patrones provenientes de la estadística y con las técnicas de inteligencia artificial provenientes de las ciencias de la computación. Reconstrucción: En muchas ocasiones la información visual de un objeto no viene dada por una única imagen, sino que se encuentra dispersa en varias imágenes. La información sobre nuestro objeto se encuentra repartida entre varias señales y debemos desarrollar el procedimiento de tratamiento de señal adecuado capaz de extraer la información de las diferentes partes e integrarlas en un todo. Dependiendo de cómo se encuentre la información dispersa, este problema recibe el nombre de fusión de imágenes, tomografía, interpolación, técnicas de mosaico, registro de imágenes, mejora de la resolución, etc. Integración y representación: la información recogida sobre un objeto biológico puede ser muy diversa y proveniente de diferentes tipos de microscopía e incluso otras técnicas experimentales no visuales. Es importante poder integrar toda esta información en un único modelo de representación que permita al usuario “navegar” de forma intuitiva y cómoda por la enorme cantidad de información espacial y contextual del objeto estudiado, permitiéndole en cada caso visualizar únicamente aquella información que le resulte relevante en ese momento. Interpretación: Por último, los datos visuales pueden ser sometidos a un posterior procesamiento que intente extraer información “oculta”, o por lo menos no obviamente visible. En este punto, las tareas de investigación están muy relacionadas con las técnicas de minería de datos y con las técnicas de reconocimiento de patrones. Del mismo modo encuentran aplicación en esta tarea técnicas de inteligencia artificial. Conclusiones Es muy difícil concebir el avance científico sin tener en cuenta la capacidad de las imágenes de representar grandes cantidades de datos de una forma que permite la exploración interactiva. Las técnicas microscópicas proveen dicha información visual, aunque en muchas ocasiones, dicha información se encuentra enmascarada por aberraciones, ruido, dispersa en varias piezas de información, etc. La investigación desarrollada por los ingenieros de telecomunicación en este campo (debido sobre todo a su formación en el procesamiento de señales) es fundamental para lograr alcanzar una mayor comprensión de los procesos biológicos que se llevan a cabo. De hecho, hay grandes grupos y centros interdisciplinarios (como el National Center for Microscopy and Imaging Research en La Jolla, California) cuyo objetivo es el de concentrar en un mismo recinto a científicos de las ciencias de la vida y a matemáticos, físicos e ingenieros de todas las disciplinas para avanzar en nuestra comprensión de los fenómenos biológicos a través de su visualización. Microscopía electrónica

bit 169 JUN.-JUL. 2008 63 TELECOS E INNOVACIÓN. Avances en el procesamiento de imágenes biológicas a nivel microscópico os microscopios, como cualquier otro dispositivo de adquisición de señales del mundo real, introducen una cierta distorsión a la señal adquirida. Esta distorsión puede tener diferentes naturalezas: oclusiones (parte del objeto no sería visible), transformaciones lineales (convolución de la señal ideal adquirida con una determinada respuesta al impulso), transformaciones no lineales (por ejemplo devolver el logaritmo de la señal de entrada, esto es muy habitual en dispositivos ópticos que devuelven la densidad óptica en lugar de la intensidad transmitida), distorsiones geométricas (por ejemplo el efecto de barrel/pincushion producidos en sistemas con varias lentes), diferencias de iluminación entre diferentes zonas, aberraciones cromáticas (diferentes longitudes de onda de la radiación incidente son tratadas de forma diferente), diferencias de foco, diferencias en el ángulo del haz de luz (astigmatismo), etc. En las figuras que ilustran este artículo se muestran algunas distorsiones debidas al astigmatismo, a la aberración cromática, y a la aberración esférica. Como se puede observar, las aberraciones debido al astigmatismo, aberración cromática y aberración esférica resultan en un emborronamiento de la imagen, aunque este emborronamiento se puede hacer de forma localizada (aberración esférica), de forma generalizada en una dirección preferente (astigmatismo) o por longitudes de onda (diferentes longitudes de onda se emborronan de forma diferente, aberración cromática). Los principios ópticos detrás de estos emborronamientos están fuera del alcance de este artículo. Bástenos saber que en una aproximación de primer orden podemos suponer que la imagen ideal se convoluciona con una respuesta al Telecos e innovación Avances en el procesamiento de imágenes biológicas a nivel microscópico: restauración de imágenes En el artículo anterior presentamos los principales conceptos de microscopía y los problemas de procesamiento de imagen asociados. En esta entrega nos centraremos sobre el primero de los problemas que presentábamos: ¿cómo corregir las imperfecciones o aberraciones del microscopio? Es lo que se conoce como restauración de imágenes, y en el caso lineal, deconvolución. Como veremos, la restauración de imágenes permite mejorar por métodos de procesado de señal las limitaciones físicas de los microscopios. L Carlos Óscar Sánchez Sorzano Profesor adjunto y coordinador del área de teoría de la señal y las comunicaciones de la Universidad San Pablo CEU José Mª Carazo García Director de la unidad de biocomputación del Centro Nacional de Biotecnología del CSIC 64 bit 169 JUN.-JUL. 2008 TELECOS E INNOVACIÓN. Avances en el procesamiento de imágenes biológicas a nivel microscópico impulso del microscopio (llamada Point Spread Function, PSF) que puede ser la misma a lo largo de toda la imagen (astigmatismo y aberración cromática) o puede ir variando en diferentes zonas de la imagen (aberración esférica) aunque ya no se puede hablar de convolución pero sí de respuesta lineal. Si tomamos un modelo óptico más complejo, el sistema ya no es lineal sino que tiene una dependencia más compleja. Los algoritmos de restauración de imágenes intentan recuperar la imagen original a partir de: 1. Una única imagen microscópica y el conocimiento de la PSF por medio de una calibración anterior. Esta técnica es lo que se conoce como deconvolución. 2. Una única imagen microscópica y la estimación sobre la misma de la PSF utilizando información a priori bien sobre la PSF (esta técnica realiza un primer paso de identificación del sistema y paso posterior de deconvolución) o de la imagen ideal (ésta es una técnica muy en boga actualmente denominada restauración ciega). 3. Varias imágenes del mismo objeto adquiridas con diferentes PSFs desconocidas todas ellas. Es lo que se conoce como fusión de imágenes y es actualmente un campo muy activo. Sin embargo, durante la adquisición de las imágenes no sólo emborronan las imágenes, sino que además se les añade ruido. La restauración de las imágenes en presencia de ruido impone serias restricciones al algoritmo de restauración puesto que en caso de no hacerse con cuidado puede amplificar el nivel de ruido existente. La forma de no amplificar el ruido suele ser por medio de una regularización del funcional a minimizar. Esta regularización busca minimizar. por ejemplo. la varianza de la imagen restaurada, o alguna función no necesariamente lineal relacionada con sus derivadas. La restauración de imágenes ha sido aplicada a prácticamente todos los tipos de microscopías. Sin embargo, en los últimos años ha tenido mucha importancia la restauración de imágenes en microscopía confocal y microscopía de flurorescencia, ya que estos dos tipos de microscopías han sido de los últimos en incorporarse al abanico de posibilidades. La restauración de imágenes puede basarse en diferentes principios algorítmicos: – Deconvolución por filtrado inverso. – Solución de mínimos cuadrados a la deconvolución. – Restauración de máxima entropía. – Métodos bayesianos. – Métodos basados en variación total. – Restauración ciega por proyección en conjuntos convexos y conjuntos difusos. – Deconvolución ciega. – Fusión de imágenes. Cada uno de estos métodos puede ser aplicado en una gran multitud de espacios: el espacio de los píxeles, el espacio de los coeficientes de la transformada de Fourier, el espacio de los coeficientes de la transformada wavelet, y un sin fin más de transformadas dando lugar a una amplia variedad de métodos. Además la forma concreta del funcional minimizado y el término de regularización empleado aumentan aún más las posibilidades algorítmicas. Actualmente la tendencia es a seguir explorando nuevos espacios donde realizar la restauración de imágenes, a prestar especial atención a los bordes (por lo tanto a usar métodos bayesianos y de variación total), a extender los métodos para poder corregir degradaciones no lineales, y a admitir nuestro desconocimiento sobre la función exacta de degradación (métodos ciegos o semiciegos). El resultado de todas estas técnicas es la superación por métodos de procesado de señal de algunas de las limitaciones físicas de los diferentes tipos de microscopios.

I+aD 2c008ión Las Jornadas Telecom I+D, después de diecisiete ediciones, son ya un punto de encuentro anual entre Administraciones, empresas, universidades, colegios y asociaciones profesionales vinculados con el sector de las Telecomunicaciones. Este año la responsabilidad de organizar las XVIII Jornadas Telecom I+D recae en la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Bilbao de la Universidad del País Vasco / Euskal Herriko Unibertsitatea. La Escuela, una institución que este año cumple 111 años de existencia, imparte hoy en día, entre otras, las titulaciones de Ingeniería de Telecomunicación y dos Ingenierías Técnicas de Telecomunicación. Esta edición tiene varios cambios en el formato, vinculados a la celebración de la misma en el auditorio del Museo Guggenheim de Bilbao y a un deseo de mejorar la presencia en las aulas remotas de las sesiones de pósters y de demostradores. El lema escogido este año para las Jornadas es: “Tú eres la vanguardia”. Con este lema, vinculado como es inevitable al escenario en el que se van desarrollar las mismas, se hace referencia a dos aspectos complementarios: – Destacar las personas como destinatarios, pero también artífices de los nuevos servicios, contenidos y tecnologías. – Recordar y animar a los investigadores y desarrolladores de empresas, universidades y centros de investigación, que con su actividad promueven este cambio de paradigma. El programa de las Jornadas es denso. Tienen oportunidad de juzgarlo por ustedes mismos en este número de la revista. En esta reseña queremos sintetizar de manera muy rápida los contenidos, alineados con el lema, en torno a los que se van a girar las mesas redondas y los diversos tutoriales: “Ambient Intelligence: entornos ¿Inteligentes? de usuario. Realidad y perspectiva futura”, “Future Internet: lo que viene después de la actual Internet”, “Convergencia: ¿Estrategia del operador o necesidad del usuario?”, “Banda ancha en movilidad” y “NFC móvil”. Tendremos oportunidad de conocer diversos puntos de vista sobre estos temas y tecnologías de la mano de expertos. Telecom I+D 2008 La persona como motor de la innovación tecnológica en Telecomunicaciones L Eduardo Jacob ETSI de Bilbao, UPV/EHU

Hace apenas 10 años surgió el término “Ambient Intelligence” para referirse a una visión en la que la tecnología proporcionaba acceso a información y servicios a las personas en sus actividades cotidianas, desde cualquier lugar y contexto. Se basaba en el concepto de “computación ubicua”, acuñado años antes por Marc Weiser. La tecnología, invisible e integrada en el entorno, proporciona los servicios interaccionando con la persona de una manera sencilla y útil. Quizá por obvio y asumido, el término ha ido desapareciendo prácticamente de la literatura científica y tecnológica. Sin embargo, sus principios se siguen plasmando y no es difícil encontrar ejemplos de cómo las tecnologías de interacción natural, los mecanismos de comunicación ubicuos y los sistemas de información cooperantes están haciendo a muchos entornos cotidianos avanzar en esta dirección día a día: vehículos más inteligentes, hogares transparentes. El entorno se convierte en un espacio inteligente capaz de entender las necesidades de las personas y adaptarse a las mismas. Esto plantea como requisito indispensable disponer de interfaces flexibles y transparentes que reconozcan el contexto y faciliten la acción. Se trata de los “entornos inteligentes”, ya propuestos en el VI Programa Marco de la Unión Europea, dentro de la Prioridad Temática “Tecnologías para la Sociedad de la Información” (IST). El ISTAG (Information Society Technologies Advisory Group), proponente de dicho concepto, lo definió en los siguientes términos: “el entorno da importancia a una mayor amigabilidad de los sistemas para los usuarios y a unos soportes de servicios más eficientes, da más poder al usuario y mejora el soporte para la interacción humana. En esta visión, las personas estarán rodeadas de interfaces intuitivos e inteligentes que estarán incorporados (empotrados) en los objetos que nos rodean a diario, formando parte de un entorno (ambiente) que reconocerá y responderá de forma invisible ante la presencia de los individuos, todo ello en el año 2010“. Atributos de estos sistemas serían la consciencia del medio, estar orientado a objetivos, ser adaptable al usuario, interactivo, multimodal y pervasivo. La expectativa de esta propuesta era grande, como intensos han sido muchos de los esfuerzos realizados para ponerla en marcha. El usuario, de nuevo, toma el papel De los entornos inteligentes a la internet del futuro Guillermo Gil Director Unidad TECNALIA Telecom Carlos A. López Barrio ETSI Telecomunicación, UPM Estructura centrada en el usuario de un entorno inteligente participativo1. H central de la actividad de innovación para conseguir su participación activa en la Sociedad de la Información. Recientemente ha surgido un nuevo término sobre el que merece la pena reflexionar: Future Internet. Internet es obviamente una parte fundamental de nuestra sociedad y en gran medida ha hecho posible esta visión de Ambient Intelligence comentada anteriormente. Desde sus orígenes, ha evolucionado exponencialmente hasta convertirse en lo que es hoy en día. Sin embargo, y por primera vez en este periodo de desarrollo de Internet, se reivindica la necesidad de repensar su arquitectura y de analizarla “desde cero” con mecanismos revolucionarios. Se considera que no será posible lograr una infraestructura que sea capaz de proporcionar los servicios de dentro de unos años, con una estrategia meramente evolutiva de mejora incremental de la Internet actual. Es por tanto el momento de pensar en una nueva Internet para una futura sociedad interconectada, lo que representa una enorme oportunidad. Es preciso que la empresa y los agentes de I+D tengan para esta próxima generación de Internet una participación mucho más activa de lo que tuvieron en el pasado. No es casualidad que quienes tuvieron precisamente esa participación activa en el pasado, sean hoy las sociedades más avanzadas: se da la correlación entre participación activa en la construcción de la Sociedad de la información y progreso social. Nota 1 Figura extraída de ”Ambient Intelligence: from Vision to Reality”, IST Advisory Group (ISTAG), cap. 4 de Ambient Intelligence, G. Riva, F. Vatalaro, F. Davide, M. Alcañiz (Eds.). IOS Press, 2005. as comunicaciones se han personalizado y queda lejos la época en que se reducían a tener teléfono fijo compartido por todos los miembros de la familia, si acaso una conexión de datos en el trabajo y, más recientemente, un teléfono móvil en que estar localizable para casos de urgencia. La revolución digital ha aterrizado en nuestras vidas y todos, en mayor o menor medida, hemos incorporado a nuestro vocabulario términos como VoIP, redes sociales, banda ancha, IPTV, mensajería instantánea, ADSL, mundos virtuales, SMS, Internet móvil, etc. No sólo hablamos de ello, sino que, consciente o Movilidad y Banda Ancha / Convergencia L