Revista Investiga.Tec 17

Investiga.TEC

Mayo del 2013

Año 6. No. 17, ISSN: 1659-3383

-PROFESORES TEC-

Ideas para incentivar la investigación en ingeniería (página 2) El sector académico y su inversión en investigación y desarrollo.

Estadísticas 2011 (página 3)

Programa de Regionalización Interuniversitaria. Lineamientos de participación como un mecanismo de apertura a toda la academia universitaria en el 2014 (página 6) Desarrollos multimedia para la educación cívica en Costa Rica (página 8)

Los grandes retos tecnológicos de este siglo (página 11) Documento especial: ¿Cómo incentivar la investigación en las ingenierías? (página 13) Investigadores se capacitan en reconocimiento y parametrización de imágenes (página 22)

Investiga.TEC es una

publicación cuatrimestral de la Vicerrectoría de Investigación y Extensión del Instituto Tecnológico de Costa Rica.

Editora: Marcela Guzmán O. Comité Editorial: Dagoberto Arias A. Marcela Guzmán O. Silvia Hidalgo S. Ileana Ma. Moreira G.

Teléfonos: (506) 2550-2315 (506) 2550-2151

I

deas para incentivar la investigación en ingeniería

Marcela Guzmán O. Editora maguzman@itcr.ac.cr

El presente número de Investiga.TEC es un poco diferente: por considerar de gran interés la conferencia impartida en noviembre del 2012 por el Dr. Carlos Araya, primer egresado de la carrera de computación del Instituto Tecnológico de Costa Rica (TEC), hemos decidido compartirla, casi completa, con nuestros lectores. Estamos seguros de que despertará su interés, como lo hizo en quienes asistimos a la presentación.

También ofrecemos un artículo sobre los avances que, desde el punto de vista administrativo y de organización, ha tenido el Programa de Regionalización Interuniversitaria. Este programa tiene gran valor para las cuatro universidades estatales por el impacto positivo que puede tener en numerosas regiones del país, que necesitan de apoyo para salir adelante.

“Los grandes retos tecnológicos de este siglo” es el título de otro artículo, cuyo autor se refiere a los resultados del trabajo de un comité de científicos e ingenieros destacados del mundo, creado por la Academia Nacional de Ingeniería y la Fundación Nacional de Ciencias de los Estados Unidos, quienes propusieron algunos retos para el mejoramiento de la calidad de vida de la población y el planeta.

Investiga.TEC digital También les tenemos una buena noticia a nuestros lectores: ahora Investiga.TEC está en formato digital, en la dirección www. editorialtecnologica.tec.ac.cr/revistas.

Este es un proyecto de la Editorial Tecnológica de Costa Rica, del TEC, que ha reunido las revistas institucionales en un portal para brindar más facilidades a los internautas.

Así, nos complace informar que en muy corto plazo, Investiga.TEC pasó de tener 354 visitas, con un promedio de siete visitas diarias en el mes de enero, a 20 visitas diarias en el mes de febrero. Las búsquedas, en el periodo mencionado, se hicieron desde 22 países diferentes y los lectores hicieron 32 descargas de artículos.

De esta forma, Investiga.TEC da un paso más, esta vez hacia el mundo digital, con el fin de ofrecer más facilidades a sus lectores.

Correo electrónico: vie-tec@itcr.ac.cr Apartado postal 159-7050, Cartago, Costa Rica Diseño gráfico: María José Montero V. Xinia Varela S. Diagramación e impresión: Grafos S.A. Teléfono: 2551-8020 info@grafoslitrografia.com

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Investiga TEC - MAYO 2013

Fotografía de portada La fotografía de portada corresponde al artículo Lineamientos de participación como un mecanismo de apertura a toda la academia universitaria en el 2014 (una propuesta en marcha), sobre el Programa de Regionalización Interuniversitaria. En ella aparece un vecino de Talamanca, junto a su hija, en una sesión de trabajo con una facilitadora local.

E

l sector académico y su inversión en investigación y desarrollo Estadísticas 2011

Patricia Meneses Guillén (*) pmeneses@itcr.ac.cr

Conocer la inversión que se realiza en ciencia, tecnología e innovación es fundamental para las economías basadas en el conocimiento, pues el desarrollo de un país se da por la aplicación del conocimiento científico y tecnológico en las estructuras productivas, la explotación racional de los recursos de los que se dispone, así como por la mejora de la salud, la alimentación y la educación, entre otros (MICIT, 2012).

Con este propósito, desde el 2008 el Ministerio de Ciencia, Tecnología y Telecomunicaciones (MICITT) realiza anualmente la estimación de la inversión en estos tres elementos, y en el 2012 hace entrega del cuarto informe “Indicadores Nacionales 20102011: Ciencia, Tecnología e Innovación”.

Este documento presenta datos que muestran insumos, productos y resultados de las actividades científicas, tecnológicas y de innovación que se desarrollan en el país, así

como el sector de ejecución de estas actividades (público, privado, académico y organismos sin fines de lucro). Además, presenta indicadores de innovación en el sector empresarial, e indicadores sobre tecnologías de la información y la comunicación, entre otros.

A partir de los datos presentados en este cuarto informe, se hace un análisis de la actividad investigativa que desarrolla el sector académico en relación con el resto de los sectores institucionales del país; adicionalmente se analiza la actividad innovadora del sector empresarial y su vinculación con el sector académico.

La investigación en el sector académico El sector académico es el sector que más invierte en actividades científicas y tecnológicas (ACT) dentro del sector institucional, mostrando un comportamiento creciente, contrario al de los otros sectores (sector público, organismos sin fines de lucro), que muestran una leve disminución o se mantienen constantes. Dentro de estas ACT, la mayor inversión se da en enseñanza y formación y luego en investigación y desarrollo (I+D); no ocurre así en servicios científicos y tecnológicos, donde el sector público es el que más invierte.

En la inversión en I+D, los gastos corrientes son el rubro más importante en esta estructura de gasto; sin embargo, destaca la inversión que hace el sector académico en equipamiento con un 76% del monto total que invierte el sector institucional en I+D.

Tabla 1. Inversión en investigación y desarrollo según sector de ejecución y categoría del gasto. 2010-2011.

–Millones de dólares– Tipo de gasto

2010

2011

Sector Sector OSFL público académico

Total

Sector Sector OSFL público académico

Total

Gastos corrientes

60.0

70.5

3.6

134.1

52.9

78.8

4.1

135.8

Gastos en capital

5.9

5.4

0.2

11.4

2.5

8.4

0.3

11.1

Gastos no desagregados

0.5

1.1

0.3

1.9

1.2

1.2

0.2

2.6

Gasto total en I+D

66.4

77.0

4.0

147.4

56.6

88.4

4.5

149.5

Fuente: Indicadores Nacionales 2010-2011: Ciencia, Tecnología e Innovación.

Dentro de la estructura de gasto del sector académico se tiene que la inversión en equipo representa un 10%, equivalente a 8,4 millones de dólares. Este monto es superior en 3 millones de dólares al monto invertido en este rubro por este sector el año anterior, lo que refleja la clara política que se ha dado a nivel del Consejo Nacional de Rectores (CONARE) por fortalecer su infraestructura científico-tecnológica.

La principal fuente de financiamiento de la I+D en el sector académico es el sector público, la cual representa para los académicos un 77%, mientras el financiamiento de la cooperación internacional es de un 13% y el del sector privado de un 5%.

En el sector académico también se encuentra la mayor cantidad de investigadores -un 61% de los investigadores del país- así como también la mayor cantidad de proyectos: el 53% de los proyectos de investigación que se desarrollan en el país. Destacan los proyectos en investigación básica, investigación que logran desarrollar las universidades gracias al apoyo económico por parte del Estado, pues este no es un tipo de investigación rentable, pero sí necesaria para el avance en el conocimiento y el desarrollo de productos o procesos de alto valor agregado.

La investigación aplicada adquiere también relevancia en este sector, con 38% de la investigación que realiza, mientras el desarrollo experimental representa solo un 6%. Estas últimas dos cifras se encuentran muy por debajo del sector público, con 66% y 25% respectivamente.

En cuanto a las áreas científicas en que se invierte, el sector académico ha tenido una mayor inclinación hacia proyectos de investigación en ciencias exactas y naturales, 23%; ciencias sociales, 21%; y ciencias agropecuarias, 18%. En el último lugar en la escala de inversión quedan los proyectos en ingeniería y tecnología, con un 5%, jerarquía que guarda congruencia con el tipo de investigación que se desarrolla.

Cabe destacar que el 100% de la investigación que se realiza en el país en el área de humanidades es desarrollada por las universidades. Esta distribución es contraria a la inversión que realiza el sector público donde la mayor inversión se da en proyectos del área de ingeniería y tecnología, donde invierte un 53% del total de su inversión de este sector MAYO 2013 -

Investiga TEC 3

Tabla 2. Inversión en investigación y desarrollo (I+D) por sector de ejecución según área científica y tecnológica 2010-2011.

–Gastos corrientes en millones de dólares– Área científica y tecnológica

2010 Sector Sector público académico

2011 OSFL

Total

Sector público

Sector académico

OSFL

Total

Ciencias Exactas y Naturales

12.9

12.5

2.7

28.0

8.1

17.9

2.1

28.1

Ingeniería y Tecnología

30.6

4.5

0.1

35.2

27.2

4.2

0.2

31.6

5.3

0.1

6.3

3.3

6.4

0.2

9.9

Ciencias 0.8 -PROFESORES TECMédicas Ciencias Agrícolas

11.8

11.8

0.1

23.6

11.4

14.0

0.3

25.7

Ciencias Sociales

1.0

15.6

0.4

16.9

1.4

16.4

0.8

18.6

Humanidades

0.0

2.4

0.0

2.4

0.0

2.4

0.0

2.4

Otros

0.1

4.4

0.0

4.4

0.0

5.7

0.1

5.8

Sin Especificar

2.8

14.1

0.3

17.2

0.3

11.7

1.4

13.4

Todas las áreas

60.0

70.5

3.6

134.1

51.7

78.7

5.1

135.5

Fuente: Indicadores Nacionales 2010-2011: Ciencia, Tecnología e Innovación.

Tabla 3. Fuentes de información de las empresas para la innovación. 2009-2011.

–Porcentaje de empresas– 2009

2010-2011

Internet

Fuente de información

66,6

72,2

Clientes (nacionales, extranjeros)

48,3

53,9

Proveedores (nacionales, extranjeros)

44,2

52,0

Fuentes internas a la empresa

48,3

49,0

Competidores

34,9

36,6

Ferias, conferencias, exposiciones

41,8

54,4

Revistas y catálogos

39,4

44,1

Otra empresa relacionada

28,6

26,8

Bases de datos

16,6

25,9

Consultores, expertos (nacionales, extranjeros)

22,1

29,8

Universidad, centro de investigación o desarrollo tecnológico

16,8

18,8

Casa matriz (si es multinacional)

19,0

18,0

Participación en redes internacionales dirigidas a compartir información

-

19,8

Otros

-

3,9

Fuente: Indicadores Nacionales 2010-2011: Ciencia, Tecnología e Innovación.

en I+D, seguida de ciencias agrícolas, con 22%, y luego por ciencias exactas y naturales, con 16%.

Considerando los objetivos socioeconómicos en los cuales se desea impactar con la investigación, el sector académico muestra una 4

Investiga TEC - MAYO 2013

clara inclinación hacia el objetivo “Estructuras y relaciones sociales”, con un 27% de sus proyectos; en este objetivo se contempla lo relacionado con ciencias sociales y humanidades. De seguido se encuentra la investigación dirigida a la mejora en la producción

y las tecnologías agrícolas y en tercer lugar hacia la protección y mejora de la salud pública. La mejora en la producción y tecnología industrial ocupa el sétimo lugar dentro de los diez objetivos, con un 5%.

Destaca la orientación del sector público hacia la investigación para mejorar la producción y las tecnologías agrícolas y para proteger y mejorar la salud humana, con un 45% y un 43% respectivamente, mientras que la orientada a mejorar la producción y tecnología industrial apenas alcanza un 6%, situación semejante al sector académico.

La mayor concentración de investigadores se da en el sector académico, con un 62% del total de investigadores del país; pero además, este sector cuenta con la mayor cantidad de investigadores con formación del más alto nivel: el 87% del total de investigadores con grado de doctor y el 77% de los investigadores con grado de maestría. La mayor cantidad de investigadores en este sector se concentran en ciencias sociales, ciencias exactas y naturales y ciencias agrícolas. En el sector púbico la mayor concentración de investigadores se da en el área de ingeniería y tecnología, seguida de ciencias de la salud.

Dentro de la capacidad que genera el país para su desarrollo científico y tecnológico y de innovaciones se tienen los profesionales graduados, donde para los dos años de análisis destaca el peso que tienen los diplomas en ciencias sociales; este representa un 70% del total de diplomas en todas las áreas. Este porcentaje se mantiene muy semejante si se analiza la promoción entre universidades privadas y públicas. De nuevo, queda en evidencia la baja promoción en ingeniería y tecnología, que representa un 7%.

Sector empresarial Las empresas siguen financiando la innovación con recursos propios mediante reinversión de utilidades. Son pocas las empresas que acuden a los instrumentos disponibles de financiamiento para financiar actividades de innovación. Además, los mecanismos existentes tienen una baja cobertura y sus recursos son escasos. La banca es utilizada por apenas un 20% de las empresas.

A pesar de ello, un 87% de las empresas dice lograr al menos algún tipo de innovación; no obstante, en la mayoría de las empresas esta innovación es principalmente respecto a

ellas mismas, o al mercado nacional, pero en porcentajes menores son innovadoras en el ámbito internacional; así, solo el 20% de las empresas afirman lograr innovaciones novedosas a nivel internacional.

Internet es la principal fuente para acceder a información utilizada para impulsar los procesos de innovación. Esta es usada por un 72% de las empresas. También un importante porcentaje de empresas usan información de sus proveedores (52%) y clientes (54%), así como la obtenida de su participación en ferias, congresos o exposiciones (54%). No obstante, las universidades y centros de investigación son fuente de información tan solo para el 19% de las empresas.

Dentro de los factores que obstaculizan la innovación aparecen temas relacionados con dificultades de acceso a financiamiento, altos costos de capacitación y escasez de recursos humanos capacitados, entre otros. La relevancia de estos temas depende del tamaño de la empresa.

Llama la atención el desempeño de las pequeñas empresas en su inversión en I+D, empresas que aumentaron su monto de inversión en esta actividad, pero no así en términos porcentuales, donde la inversión en relación con sus ventas disminuyó, pasando de un 86% en el 2010 a un 73% en el 2011.

No obstante, desde el punto de vista porcentual, su inversión es mayor a la de los grupos de medianas (44%) y grandes empresas (30%). A nivel global, el sector empresarial disminuyó su inversión en el 2010 en siete millones de colones con respecto al año anterior; aumentó en el 2011, pero no a los niveles del 2009.

Otro hecho relevante es que disminuye el porcentaje de empresas que realizan I+D de forma regular y centralizada en un departamento de I+D y aumenta el porcentaje de empresas que lo hace de forma ocasional, aunque siempre centralizada en ese tipo de departamento.

Las empresas grandes utilizan en forma más generalizada la estrategia de desarrollar actividades de innovación de forma regular y centralizada en departamentos de I+D. Las empresas medianas y pequeñas tienden a desarrollar estas actividades de forma ocasional y centralizada. Por otra parte, un 91,9% de las empresas que realizan actividades de I+D, las realizan dentro de su establecimiento, por

lo que son pocas la empresas que cuentan con unidades o departamentos de I+D fuera de la empresa.

En el tema de vinculación universidad-empresa se encuentra que las empresas que se han vinculado con las universidades califican de exitosa esta relación, por alcanzarse los objetivos deseados. Sin embargo, la cantidad de empresas que tienen vínculos con universidades, proveedores y laboratorios de I+D viene disminuyendo. Las principales barreras consideradas por las empresas para esa vinculación son, entre otras, la falta de conocimiento por parte de las empresas sobre las actividades que realizan las universidades e institutos de investigación y la falta de conocimiento de las necesidades de la empresa por parte de las universidades. Otras barreras mencionadas son la burocracia de las universidades e institutos, los costos de la investigación y la falta de personal adecuado para establecer la relación.

Existe un porcentaje significativo de empresas que no tienen o tienen poco conocimiento sobre impactos y protección ambiental.

Hay empresas que realizan algunas actividades de reciclaje, pero pocos hablan de un sistema de gestión ambiental.

Un 11% de empresas tuvo patentes en el 2011, porcentaje coherente con el hecho de que la gran mayoría de empresas logra innovaciones que son novedosas para el mercado local o para ellas mismas, pero no para los mercados internacionales.

Conclusiones y retos El sector académico muestra una política clara de enfocar sus recursos a la investigación y desarrollo, donde destaca el esfuerzo en el incremento de sus capacidades como la

inversión en equipo y en formación de investigadores altamente especializados, con una clara conciencia de su responsabilidad como universidad hacia la generación de nuevo conocimiento con proyectos de investigación básica y hacia el desarrollo de las humanidades.

Por otro lado, este sector muestra oportunidades para su inserción en el sistema de innovación nacional, donde queda latente la debilidad de las relaciones de la universidad con el sector productivo, la relativa baja orientación de su investigación hacia la investigación aplicada y al desarrollo experimental, así como al área de ingeniería y tecnología.

En cuanto a su recurso humano, los investigadores con formación en ingenierías y tecnologías no ocupan los primeros puestos en cantidad, como tampoco la cantidad de diplomas otorgados por las universidades en esta área.

Las escasas relaciones universidad-empresa se muestran en el bajo porcentaje de financiamiento proporcionado por la empresa privada a la investigación que realiza el sector académico.

Estos factores, aunados a un sistema financiero adecuado para la innovación, una política de propiedad intelectual que promueva esta vinculación y la innovación, entre otros, deberán constituir una agenda común entre gobierno, universidad y empresa en pro del fortalecimiento de un sistema de innovación nacional.

Bibliografía C.R. Ministerio de Ciencia y Tecnología (MICIT). Dirección de Planificación; Indicadores Nacionales 2010-2011 Ciencia, Tecnología e Innovación Costa Rica.-- San José, Costa Rica: MICIT, 2012 OCDE. (2003). Manual Frascati 2002. Propuesta de norma práctica para encuestas de investigación y desarrollo experimental de la OCDE. (*) Patricia Meneses Guillén es licenciada en economía de la Universidad de Costa Rica.

Desde hace nueve años trabaja como gestora de proyectos en la Dirección de Proyectos de la Vicerrectoría de Investigación y Extensión del Instituto Tecnológico de Costa Rica.

MAYO 2013 -

Investiga TEC 5

Programa de Regionalización Interuniversitaria

L

ineamientos de participación como un mecanismo de apertura a toda la academia universitaria en el 2014 (una propuesta en marcha)

Luis Fdo. Murillo R. (*) lfmurillo@itcr.ac.cr

La definición, hace pocos años, de las Iniciativas Interuniversitarias de Desarrollo Regional (IIDR) sobre la base de planes estratégicos y sus respectivos ejes temáticos, de carácter muy general, propició la participación de los académicos por periodos prolongados en la ejecución de dichos proyectos. El presupuesto anual asignado por el Consejo Nacional de Rectores (CONARE) al Programa de Regionalización Interuniversitaria estaba comprometido en IIDR con académicos que participaban año tras año, lo cual redujo la posibilidad de participación de otros colegas y sus respectivas unidades.

A partir del 2012, la Comisión de Enlace (CE) decidió utilizar la herramienta de planificación del marco lógico, lo cual permitió la definición de un plan regional más detallado por parte de las Comisiones Regionales Interuniversitarias (CRI). Ahora, cada plan regional contempla un detalle de su objetivo amplio, propósito, resultados y actividades, así como sus respectivos indicadores de impacto, efectividad, eficacia y eficiencia.

Toda esta información y sus correspondientes indicadores constituyen insumos vitales para elaborar las IIDR por año. Este hilo conductor entre la estrategia regional y las IIDR propicia la trazabilidad esperada en el Programa de Regionalización Interuniversitaria.

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Investiga TEC - MAYO 2013

Para las IIDR del 2014 el proceso de aprobación iniciará temprano a finales de abril del 2013. Una vez corregido, analizado y validado el plan estratégico regional bajo el formato de marco lógico, cada CRI con una amplia visión del contexto regional actual e histórico, elaborará términos de referencia (TdR) para las potenciales IIDR de la región con una vinculación muy estrecha con cada resultado de su plan regional. Dichos TdR resaltarán los indicadores pertinentes que se esperan medir para el año de ejecución de la IIDR, sin perder de vista lo que se espera obtener a dos o tres años en el futuro según sea el caso.

Una vez definidos y avalados los TdR, se divulgarán en las cuatro universidades participantes del programa: Universidad de Costa Rica, Universidad Nacional, Instituto Tecnológico de Costa Rica y Universidad Estatal a Distancia. A partir de este momento se abrirá el periodo de recepción de perfiles de proyectos de parte de los actuales ejecutores de IIDR o de otros académicos con otros perfiles profesionales para ejecutar la iniciativa.

La valoración de los perfiles tomará en cuenta no solo la idoneidad del profesional y de su unidad académica, sino aspectos de eficiencia, experiencia y fortaleza del equipo

Los acompañamientos metodológicos a los docentes sobre el uso del marco lógico han sido y estarán liderados por Luis Fernando Murillo, representante del TEC en la Comisión de Enlace.

ejecutor que debe estar integrado por representantes de las cuatro universidades. A la fecha está en análisis si esta participación de las cuatro universidades debe ser simultánea o se puede dar de manera articulada en el tiempo.

Seguidamente, los perfiles que cumplen con los requisitos y puntajes de valoración más

COMISIÓN DE ENLACE - 2013

CONARE-COMISIÓN DE ENLACE, REGIONALIZACIÓN INTERUNIVERSITARIA

Calendario 2013

Informe Final IIDR 2012 14 diciembre 2012

Informes 2013

IIDR

Reuniones ordinarias CE 29 enero 27 febrero 19 marzo 30 abril 28 mayo 25 junio 27 julio 27 agosto 24 setiembre 29 octubre 26 noviembre 3 diciembre

Informe de CRI-IIDR 2012 18 marzo 2013

Proceso 2013

Informes Parciales IIDR 2013 6 abril, 19 julio, 4 oct.

Perfiles pendientes 29 enero

Perfiles - ML revisado (CRI) 19 abril

Informe final IIDR 2013 14 diciembre

IIDR corregidas presentadas a CRI 1 marzo

Convocatoria IIDR Perfil - TdR - IIDR -avales 22 abril - 21 junio Concurso

CRI envía IIDR a CE 15 marzo

CRI revisa IIDR - ML 24 junio - 26 julio

CE revisa IIDR - Vo.Bo. 18 - 22 marzo

CE revisa - Vo.Bo. 31 julio - 23 agosto

CAPACITACIÓN MARCO LÓGICO 2013 Cartago: 28 enero, 4 febrero, 11 febrero San Carlos: 31 enero, febrero, 14 febrero CONARE: 5 - 12 marzo CONARE: 6 - 13 marzo

Reunión Comisión Vicerrectores CE envía IIDR a CONARE 1 abril

Proceso 2014

Reunión Comisión Vicerrectores CE envía IIDR a CONARE 6 setiembre

Se espera que CONARE asigne presupuesto 2014 en agosto

Actividad Académica Anual 27 noviembre

CONARE - Regionalización Interuniversitaria

Fuente: Tirso Maldonado, representante de la UNA en la Comisión de Enlace, CONARE.

altos, pasarán a una segunda fase para elaborar en detalle su proyecto basado en el marco lógico. Para que el uso de esta herramienta de diseño y de planificación no sea un obstáculo, la Comisión de Enlace dará un taller sobre la materia y acompañamiento a los docentes participantes. Así, con esta preselección solamente continuarán los perfiles con potencial para su aprobación y se evitará que todos los equipos de académicos dediquen mucho esfuerzo en la elaboración de una IIDR, incluyendo aquellas que tienen pocas posibilidades de ser aprobadas por incumplimiento de requisitos o por un planteamiento inadecuado. Sin embargo, un beneficio adicional muy importante con la implementa-

ción de este mecanismo de aprobación, será que cada año las IIDR podrán incorporar nuevos docentes y la participación de otras unidades académicas, todo sin afectar a los académicos que habiendo participado un año puedan hacerlo el año siguiente si sus resultados han sido satisfactorios y su perfil profesional es competitivo para la etapa que sigue.

Una vez que la CRI aprueba las IIDR a ejecutar en el próximo año (2014) y que estas cuentan con los avales de las unidades académicas respectivas, serán trasladadas a la Comisión de Enlace para su visto bueno. Con el consenso de la Comisión de Vicerrectores de Extensión y Acción Social, se envirarán

a CONARE para su aprobación final, de acuerdo con el presupuesto asignado para el año de ejecución de las IIDR. El siguiente esquema detalla los plazos que se dieron para las aprobaciones pendientes en ese momento del 2013 y los del 2014 descritos en este documento. (*) Luis Fernando Murillo es profesor e investigador del Instituto Tecnológico de Costa Rica (TEC) en la Escuela de Ingeniería Forestal. Es ingeniero agrónomo y tiene una maestría en ciencias agrícolas y recursos naturales con énfasis en agroforestería. También es el representante del TEC en la Comisión de Enlace del Programa de Regionalización Interuniversitaria.

MAYO 2013 -

Investiga TEC 7

D

Desarrollos multimedia para la educación cívica en Costa Rica

Cívica en Red propicia un proceso de enseñanza - aprendizaje en la que educador y estudiantes participan activamente analizando situaciones, construyendo soluciones, desarrollando competencias para desarrollar la sensibilidad social y que fortalezcan la participación ciudadana.

Celso Vargas (*) celvargas@itcr.ac.cr

El proyecto “Desarrollos multimedia para la educación cívica en Costa Rica” se ejecutó entre los años 2008 y 2011 y fue financiado con recursos del Fondo del Sistema del Consejo Nacional de Rectores (CONARE). Fue coordinado por la Escuela de Ciencias Sociales del Instituto Tecnológico de Costa Rica (TEC) y participaron, por parte de la Universidad Estatal a Distancia (UNED), el Dr. Marcos Sánchez; por la Universidad Nacional (UNA), la M.Sc. Maura Espinoza; por la Universidad de Costa Rica (UCR), el Dr. Juan José Marín; y por parte del TEC, el doctor Jaime Solano y el doctor Celso Vargas.

También participaron estudiantes avanzados de ingeniería en computación del TEC; diseñadores gráficos graduados; estudiantes y comunicadores de la UCR; y la licenciada Silvia Paz, de la Asociación de Profesores de Estudios Sociales de Secundaria (APROES).

Fue una excelente oportunidad para conocernos y para unificar esfuerzos bajo una visión compartida.

1. Perspectiva general del proyecto El proyecto se articuló atendiendo a los retos que nos ha planteado la UNESCO, en particular el Informe Delors (1996), sobre el tipo de educación que debe ser implementado durante el siglo XXI. Dentro de los temas relevantes está el de la transición de una visión de mercado hacia una centrada en el desarrollo humano, el de la transición de una perspectiva local y nacional hacia una más global y la transición de la cohesión social hacia la participación democrática.

Cuando analizamos estos tres grandes temas en su conjunto, vemos que una serie de tensiones marcan este proceso de discusión y análisis: 1) la tensión entre lo local y lo global 8

Investiga TEC - MAYO 2013

Cívica en Red es un espacio donde estudiantes y profesores de secundaria acomodan las piezas existentes para investigar, formular y desarrollar proyectos, generar productos y compartir resultados con otros estudiantes, profesores y personas interesadas en estos temas.

Se le invita al lanzamiento oficial del portal Hora: 9:00 a.m. www.civicaenred.com Lugar: Auditorio de la Universidad Día: martes 13 de setiembre de Costa Rica.

Proyecto financiado con fondos de CONARE

Dr Celso Vargas celvargas@itcr.ac.cr Instituto Tecnológico de Costa Rica

MEd Maura Espinoza mnercursos@gmail.com División de Educología/ UNA Universidad Nacional

y la reafirmación de lo local como condición de transición hacia lo global; 2) la tensión entre lo tradicional y lo moderno, la urgencia de recuperar el pasado como forma de reafirmar lo moderno; 3) la tensión entre lo individual y lo colectivo y el necesario discernimiento de la importancia de promover la libertad, la responsabilidad y la formación en un contexto de condiciones sociales que beneficien a la colectividad; 4) la tensión entre el extraordinario progreso de los conocimientos y nuestra limitada capacidad para asimilarlos, con la gran urgencia de enfatizar la estrecha relación entre la especialización y la formación general; 5) finalmente, la tensión entre el corto y el largo plazo y la importancia de la persistencia y constancia en nuestras metas en un marco de una amplia flexibilidad. Estos son los te-

mas generales que constituyen los retos que es necesario asumir durante este siglo.

Pero al mismo tiempo, la enorme importancia de la transición de una educación centrada principalmente en el aprender a conocer, hacia una educación que incluya el aprender a hacer, el aprender a vivir juntos y sobre todo el aprender a ser. Esto constituye los cuatro pilares del informe de la UNESCO. El último de los pilares reúne una larga tradición que viene de la ilustración alemana en la que la formación de la “persona”, su sentido de pertenencia, su comprensión del entorno, de su propia persona y de sus metas, constituyen sus elementos centrales. En este sentido, la UNESCO misma es un buen ejemplo de cómo tres grandes temas y las cinco tensiones se han integrado.

El portal www.civicaenred.com es el resultado de un esfuerzo conjunto de las cuatro universidades estatales por contribuir con el mejoramiento de la educación y de la Educación Cívica en particular.

El gran reto que se ha asumido es contribuir es hacer esta asignatura interesante, dinámica y que fomente el análisis activo de situaciones, la construcción de soluciones, el desarrollo de competencias y la sensibilidad social que fortalezcan la participación ciudadana.

En Cívica en Red la participación ciudadana es cada vez más importante en un contexto de interrelaciones globales, en un marco de una gran diversidad de relaciones sociales, económicas, culturales y ambientales.

Para cada uno de los temas incluidos, se han asociado conjuntos de recursos de manera que docentes, estudiantes y personas interesadas puedan accederlos con facilidad desde el tema que se esté analizando. Además, se brindan las facilidades de navegación para búsqueda de otros recursos y temas.

El usuario tiene acceso a una serie de herramientas computacionales y de planificación que facilitan la estructuración o asignación de proyectos de investigación, el control de ejecución de los mismos, diversos medios para comunicar y compartir los resultados de las investigaciones realizadas.

Finalmente, se incluyen los instrumentos necesarios para llevar a cabo una evaluación formativa de las diferentes etapas del desarrollo del proyecto de investigación como parte del proceso educativo que se desea concretar.

Temática

AMBIENTE

DERECHO LABORAL

Recursos

PROCESOS ELECTORALES

ESTADO COSTARRICENSE

Guías metodológicas RESOLUCION DE CONFLICTOS

Uno de los elementos importantes de la modernidad lo constituye la utilización de las tecnologías de la información y la comunicación como herramientas potenciadoras del quehacer educativo. En este sentido, el proyecto que comentamos implementó, casi en su totalidad, un portal educativo (www.civicaenred.com) en el que se pone de manifiesto una manera de entender los retos, los temas y la medicación de los pilares del Informe Delors, y para cinco temas generales a utilizar en los programas de estudio de la Educación General Costarricense del III y IV ciclo, en el área de la cívica.

2. Perspectiva pedagógica La estrategia pedagógica utilizada en el proyecto para implementar nuestra manera de

entender los retos planteados por el Informe Delors, se compone de varios elementos: a) Un enfoque basado en el análisis situacional, adoptado de Paulo Freire. Se trata de un ciclo recursivo en el que intervienen tres elementos principales: la situación, la acción y la reflexión. La situación es cualquier elemento potenciador de acción y de reflexión, por ejemplo un video, un artículo periodístico, un comentario, una canción. Claramente, la situación tiene que estar acorde o permitir el aprendizaje en la cívica.

La acción es el conjunto de actividades que los estudiantes deben realizar alrededor de la situación y que incluyen la lectura de materiales teóricos, búsquedas

en Internet, búsquedas en los textos utilizados en los colegios, información de la comunidad o la familia, y bajo cierta estructura.

Finalmente, la reflexión, que consiste en el proceso de análisis de lo aprendido bajo instrumentos de evaluación y el plasmarlo en productos específicos, de los que hablaremos más adelante. b) El enfoque de los dilemas morales de Köhlberg. Se han utilizado varios de los modelos presentados por el autor para analizar temas en cívica. Los principales son los siguientes: jerarquización de valores, comprensión crítica, juegos de roles, clarificación de valores y resolución de dilemas. Cada uno de estos tiene su propia estructura y estrategia (ejemplos pueden obtenerse del portal www.civicaenred.com). En adición a estos se implementaron ejemplos de sociodramas, comprensión lectora y análisis de conflictos ambientales (estos últimos bajo un marco metodológico). c) El concepto de inteligencias múltiples de Howard Gardner (1979), en una parte del proceso de mediación pedagógica; en este caso en la presentación final de los resultados de reflexión del proceso seguido. Los y las estudiantes deben elaborar un producto para compartir, en el que se plasman sus principales reflexiones sobre el proceso. Este producto, que se ubica en el componente de “expresión libre” (véase más adelante), puede ser muy diverso: una canción, un poema, un mapa mental, un mapa conceptual, un grafiti, una presentación digital, una webquest, un cuento o historia, un video, incluso una ecuación matemática o un modelo físico, entre otros. En esta parte, la creatividad y las capacidades de los y las estudiantes se ponen de manifiesto. Para esto se integró al portal herramientas computacionales y guías para que los y las estudiantes elaboraran sus productos.

3. Implementación La implementación del proyecto tiene, entonces, dos grandes componentes. a) La programación del portal www.civicaenred. com. Este se hizo utilizando las ventajas MAYO 2013 -

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que presenta DRUPAL como ambiente de programación y plataforma educativa. Fue posible programar el portal en forma de red social, pero en un ambiente en el que “es público únicamente lo que especifique que sea público”, para evitar los problemas que han surgido recientemente en el marco de redes sociales abiertas. Los y las estudiantes y docentes pueden definir perfiles, uso de correo, calendario con la programación de actividades, así como el uso irrestricto de todos los recursos disponibles en el portal. Pero el portal está dividido en dos capas (layers): una primera de uso público en la que cualquier ciudadano (a) puede utilizar los materiales teóricos, los ejemplos, las herramientas de software y guías disponibles para su uso particular. El otro layer es la estructura que tiene forma de red social y que requiere ser parte de la red para poder utilizarlo (debe registrarse y ser autorizado para usar estas facilidades).

La apariencia del portal, entonces, tiene la siguiente estructura: una página de entrada con diferentes recursos y páginas incrustadas en las que se pueden obtener diferente tipos de información sobre el portal. La pestaña que le lleva a los cinco grandes temas implementados (ciudadanía y cultura política; legislación laboral; ambiente; formación del Estado Costarricense; y procesos electorales estudiantiles), tiene acceso a todos los materiales teóricos y recursos desarrollados.

La pestaña proyectos, proporcionará información, guías y ejemplos sobre distintos proyectos de investigación estudiantil que pueden ser realizados en el marco de los temas y del nivel en el que se encuentren.

El componente de recursos le ofrece al docente y estudiante diferentes recursos organizados en tres grandes categorías: recursos pedagógicos, de software y guías sobre cómo se hace. Finalmente está el componente bajo la pestaña de “expresión libre”, que contiene los productos elaborados por los y las estudiantes, las guías para subir los productos y las condiciones legales de protección de la propiedad intelectual bajo el formato de “creative commons”.

El segundo componente del portal lo integran los distintos recursos teóricos, metodológicos, guías, ejemplos de investigación, actividades sugeridas, matrices sobre temas de interés, presentaciones digitales, webquests, 10 Investiga TEC

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herramientas de software incluidas o desarrolladas en el marco del proyecto, así como otros productos de interés. Un total de nueve documentos teóricos fueron desarrollados en el marco del proyecto, muchos de ellos con la valiosa colaboración de miembros de la APROESS, a la que ya hicimos referencia anteriormente. Constituyen un conjunto de matrices sobre temas importantísimos de los sectores preferenciales o socialmente excluidos, así declarados por la UNESCO. También hay un buen número de ejemplos de investigación y de actividades sugeridas.

Uno de los productos muy importantes desarrollados fue un gran número de ilustraciones y caricaturas de uso libre (protegidos bajo creative commons), para todos aquellos que deseen utilizarlos. Para usarlos únicamente deben mencionar la fuente. Un extraordinario producto de software adicional fue el Editor de Textos Estructurados que permite el trabajo con “documentos” que sean altamente estructurados, como las webquests, los manuales y los artículos para revistas internacionales. Además, tiene una gran flexibilidad ya que permite recibir y guardar información en diferentes formatos (es multiplataforma).

4. Lo que queda pendiente En el marco de este proyecto se desarrollaron más de 200 productos de diferentes tipos.

La mayoría de ellos se encuentran disponibles en el portal educativo ya referenciado.

Sin embargo, el trabajo apenas inicia y quedaron pendientes, para que el portal pueda ser utilizado en su potencial, los siguientes aspectos: a) la implementación del esquema de seguridad para el componente de “red social”; b) la organización de los recursos de manera gráfica según su tipo y su despliegue en el componente (pestaña) de temas; c) la implementación del componente de proyectos, aunque se cuenta con valiosa información sobre tipos de investigación y ejemplos que pueden seguir los estudiantes en el desarrollo de sus proyectos; d) el desarrollo de nuevos ejemplos de actividades sugeridas, guías metodológicas y de evaluación para los últimos temas que fueron desarrollados (formación del Estado Costarricense, ambiente y legislación laboral). Pero lo más importante es la decisión de CONARE de ubicarlo en el servidor en el que pueda te-

ner un mayor impacto en la educación cívica costarricense.

Deseo dejar constancia de mi agradecimiento a todos y todas las compañeras que participaron en el proyecto, a los y las profesionales del APROESS, de la Facultad de Educación (UCR), del CIDE (UNA), a los y las estudiantes que hicieron sus valiosos aportes al proyecto. También a los y las compañeras de las Universidades que tomaron con tanto compromiso el desarrollo del proyecto. Especial agradecimiento a la Licda. Silvia Paz, de la APROESS, al Dr. Juan José Marín, de la UCR y a Maura Espinoza, de la UNA, que se niegan a que este proyecto no sea completado en los temas indicados. (*) Celso Vargas es licenciado en filosofía y máster en lingüística de la Universidad de Costa Rica y tiene un doctorado en filosofía por la misma universidad. Es profesor e investigador de la Escuela de Ciencias Sociales del Instituto Tecnológico de Costa Rica, donde ha trabajado por 20 años.

L

os grandes retos tecnológicos de este siglo

Keilor Rojas Jiménez Viceministro de Ciencia y Tecnología

El siglo anterior fue testigo del desarrollo de grandes avances tecnológicos como la electricidad, los automóviles, los cohetes, el laser, los antibióticos, las computadoras e internet. Estos ejemplos del ingenio humano permitieron que la población creciera y se interconectara como nunca antes en la historia. Sin embargo, también provocaron un incremento en el consumo de los recursos del planeta, que alcanzan niveles insostenibles.

Para discutir los desafíos que esto impone de cara a este siglo, la Academia Nacional de Ingeniería y la Fundación Nacional de Ciencias de los Estados Unidos reunieron a un comité de destacados ingenieros y científicos del mundo, quienes propusieron algunos retos para el mejoramiento de la calidad de vida de la población y el planeta.

Destaca el reto de cómo hacer la energía solar más barata, considerando que el sol como fuente de energía es capaz de satisfacer todas las demandas concebibles en el futuro. Una hora de luz es suficiente para abastecer el consumo de la humanidad por un año. Por eso, es necesario trabajar en el desarrollo de nuevos métodos para capturar esta energía, convertirla a otras formas y almacenarla para su uso en horas de oscuridad.

Otra de las propuestas más consensuadas es la obtención de energía a partir de la fusión.

Esta es la fuente de energía del sol, resultante a partir la fusión de, por ejemplo, dos isótopos de hidrógeno. Plantas eléctricas de esta naturaleza serían capaces de convertirse en la principal fuente de energías limpias en el futuro. Esta tecnología existe pero el desafío consiste en escalarla a nivel productivo.

Sin embargo, aun cuando ambas fuentes sean exitosas, es poco probable que en el futuro cercano disminuya la quema de combustibles fósiles, dejando pendiente de resolver problemas como el aumento en el

dióxido de carbono en la atmósfera y el calentamiento global. Por esto, es necesario el desarrollo de sistemas de captura del carbono considerando métodos químicos, físicos y biológicos así como su almacenaje seguro lejos de la atmósfera.

El uso excesivo de fertilizantes nitrogenados en la agricultura y la combustión industrial están provocando graves alteraciones al ciclo del nitrógeno además de contaminación de aguas potables, lluvia ácida y calentamiento global. Para remediar la irrupción humana en el ciclo del nitrógeno, será necesario incorporar nuevas tecnologías a la agricultura como la fijación biológica, sin afectar la productividad o el suministro de alimentos.

Con urgencia se debe proveer acceso al agua limpia y servicios sanitarios a la población.

Hoy la carencia de agua limpia es responsable de más muertes en el mundo que la guerra y afecta a una de cada seis personas del planeta. Por eso se requieren nuevas tecnologías que sean limpias, baratas y disponi-

bles, para la purificación, descontaminación y reaprovechamiento de aguas de desecho, la desalinización del agua marina y la irrigación eficiente de cultivos.

La mayor parte de la población continuará habitando en ciudades que envejecen y se deterioran, por lo que los ingenieros tendrán el enorme desafío de restaurar y modernizar la infraestructura urbana. Deberán mejorar las técnicas de construcción incorporando los avances en la computación, la robótica y los nuevos materiales así como optimizar la integración de los sistemas de transporte, acueductos, energía, información y manejo de desechos, manteniendo consideraciones ambientales, energéticas y estéticas.

Cada vez más importante será el aseguramiento del ciberespacio. Esto constituye tanto un asunto de seguridad nacional como de protección de la información y privacidad de los ciudadanos. Para reducir las vulnerabilidades será necesario el desarrollo de nuevos sistemas de autenticación, lenguajes

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bilidades a las enfermedades y sus respuestas a los tratamientos. Para esto es preciso generar evaluaciones rápidas de perfiles genéticos, métodos de movilización dirigida de fármacos, nuevas estrategias para superar resistencias a antibióticos y nuevas técnicas de manufactura de vacunas.

En el entendido de que cada mente también es distinta, será necesario personalizar el aprendizaje de acuerdo con las inclinaciones cognitivas, habilidades, motivaciones e intereses de cada persona. Para esto existe un gran espacio de mejora en los métodos de enseñanza así como en el desarrollo de nuevas tecnologías que complementen la adquisición de conocimientos y destrezas.

Por último, está el desafío de conquistar la última frontera del cuerpo humano: entender cómo funciona el cerebro. Esto incluye entender cómo aprende a aprender, cómo organiza sus redes neuronales y cómo descifrar el lenguaje secreto de trasmisión de la información. El entendimiento de la actividad cerebral permitirá el desarrollo de nuevos tratamientos para enfermedades mentales, el avance de las tecnologías computacionales y la comprensión de procesos como la inteligencia, el comportamiento y la conciencia.

Ante estos retos y tomando en cuenta la realidad costarricense, será fundamental que: a) nuestros científicos y tecnólogos consideren readecuar sus líneas de trabajo atendiendo requerimientos de este siglo, b) la población los asimile, valore y apoye como medio para el mejoramiento de la calidad de vida de todos, c) el Estado favorezca estas iniciativas mediante políticas públicas y financiamiento y d) quienes se benefician o tienen intereses en perpetuar las viejas tecnologías, no obstaculicen. e ingeniería de programación más seguros, sistemas de monitoreo y detección de incidentes así como técnicas forenses para capturar cibercriminales.

El mejoramiento de los sistemas de realidad virtual, mediante la creación de ilusiones que son percibidas como reales, ofrece grandes aplicaciones para el área terapéutica, el aprendizaje de destrezas, el comercio y el entretenimiento. Representa un desafío tecnológico el poder recrear las emociones y gestos humanos así como integrar los ambientes virtuales con los presenciales.

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En el área de salud será necesaria la implementación de sistemas informáticos robustos para la adquisición, manejo y uso de la información biomédica que permita aumentar la calidad y eficiencia de los servicios médicos así como anticiparse y responder oportunamente ante amenazas de epidemias globales.

Aplicaciones similares serán pertinentes para la prevención y atención de otros desastres naturales.

Es indispensable personalizar la medicina y mejorar los medicamentos dadas las diferencias de las personas en cuanto a sus suscepti-

Referencias: Lewis, N.S. 2007. Toward Cost-Effective Solar Energy Use. Science 315(5813): 798-801.

Microsoft Research. 2006. Towards 2020 science. 82 p. Disponible en: http://research. microsoft.com/en-us/um/cambridge/projects/ towards2020science/ National Academy of Engineering. 2008. Grand Challenges for engineering. 56 p. Disponible en: http://www.engineeringchallenges.org/ United Nations Development Programme.

2006. Human Development Report 2006: Beyond Scarcity: Power, Poverty and the Global Water Crisis. New York: Palgrave Macmillan.

I

nvestigar para Innovar en Ingeniería (I3)

Carlos Araya (*) Artículo basado en la conferencia impartida en el Instituto Tecnológico de Costa Rica el 13 de noviembre del 2012, por invitación de la Vicerrectoría de Investigación y Extensión.

Desde que dejé 18 años de labores como profesor del Instituto Tecnológico de Costa Rica (TEC), me he dedicado a apoyar la creación de empresas que busquen diferenciadores tecnológico altos como base de competición.

Por esta razón, usualmente participo en proyectos empresariales altamente basados en investigación. Es solo desde este ángulo que puedo contribuir con algunas ideas sobre cómo potenciar la investigación en ingeniería en un instituto como el TEC. Nuestra sociedad reconoce cada día más la importancia de la innovación en el crecimiento social y económico. Como todos sabemos, la productividad de las inversiones, en general, es muy baja –de otra manera no habría tanto dinero en los bancos y fondos de préstamos e inversiones-. Así, si nosotros pudiéramos llevar la productividad en la innovación más allá, tendríamos propuestas muy fuertes sobre cómo lograr un crecimiento sostenible.

La relación entre innovación e investigación a veces no es muy entendida. Hoy se acepta que innovación es cambio, en nuestro caso cambio tecnológico, cuyo resultado es asimilado por la sociedad. Por tanto, para lograr impacto basado en innovación y escalarlo a niveles que se reflejen en nuestro desarrollo, debemos entender que hay un componente

social muy importante para el éxito de la investigación en ingeniería.

Asegurarse de que la investigación es realizada en forma productiva es muy importante.

Entender esto ha llevado a muchas universidades líderes a empujar su investigación en ingeniería hacia la generación de emprendimientos. Se dice que solo un 4 por ciento de los proyectos de investigación son exitosos en resolver el problema originalmente planteado. Por otro lado, como todos sabemos, la tasa de mortalidad de empresas de tecnología es altísima, más alta que la de los proyectos de investigación.

En el Venture Capital (VC), cuyos participantes tienen mucha experiencia, se trata de apostar a recuperar las inversiones concretando un proyecto exitoso de cada diez emprendimientos. Si esto se hace sin experiencia, el porcentaje de éxito puede bajar a entre un uno y un 3 por ciento. Por lo tanto, miles de proyectos empresariales tampoco funcionan.

A diferencia de los VC, si un experto además se involucra directamente en el proyecto empresarial, posiblemente el éxito se puede obtener un 50 por ciento de las veces. Eso quiere decir que mucho del éxito posiblemente está en el método y sería más influenciado por la experiencia que por las ideas; de hecho, se dice que las ideas están sobrevaluadas (1). Es natural que lo mismo suceda con la investigación.

Como veremos en este artículo, hay paradigmas equivocados sobre la estrategia de desarrollo de una sociedad, su generación de conocimiento y su potencialidad futura; ello muestra que hay una gran oportunidad para países como el nuestro y para empresas innovadoras.

En el pasado se suponía que había una separación entre la investigación básica y la aplicada, de desarrollo, de “uso de”. Hoy en día no es así: ahora se persigue una gran interacción entre la búsqueda de la solución a un problema y el conocimiento científico que se deriva de esto, a un punto tal que contradice los modelos y pensamiento establecidos en muchas estrategias e instituciones.

El éxito de los graduados universitarios en el nuevo mercado demanda de un fuerte entrenamiento en métodos de investigación que distan mucho de los tradicionales, así como de un dominio profundo de lo que

se propone como las nuevas “ciencias básicas”. Desde el día uno, participarán en un ambiente cambiante basado en proyectos de investigación en tecnología y necesitan una formación relevante para lo que harán.

Como preámbulo para describir algunas de las estrategias que se usan en investigación y desarrollo (R&D) en ciertas ingenierías que llamaremos “frías”, tales como la computación y la electrónica, trataremos de explicar la relación que existe entre la investigación aplicada y la básica. Veremos que ambos tipos de investigación terminan fundiéndose en métodos que, si bien es cierto están basados en ciencia y son bastante formales, llevados al plano de innovación incorporan la flexibilidad requerida en espacios muy complejos (2).

Presentaremos algunas de las estrategias de investigación más usadas en ingenierías frías y las relacionaremos con métodos usados en emprendedurismo que pretenden maximizar el éxito.

Finalmente presentaremos algunos espacios de oportunidad que parecen accesibles y revisaremos métodos usados en algunas universidades líderes para fomentar la innovación. Empezaremos por un poco de historia basada en (3).

Historia Se dice que los griegos, mediante la indagación, trataban de generar el conocimiento de las causas y efectos de los sistemas naturales buscando así “sacar a los dioses de estas relaciones”. Sin embargo, desdeñaban su aplicación pues consideraban que podía corromper el proceso hacia el conocimiento.

Se dice que hasta Arquímedes negaba la aplicación de muchos de sus descubrimientos y creaciones. Al parecer, solo Hipócrates, el padre de la medicina, realmente hacía investigación con objetivos aplicados.

Aún así, los griegos inventaron muchas cosas avanzadas, tales como una complicada máquina para entender el sistema solar (el mecanismo de anticitera) y del cual podría haber derivado el reloj. Pero se quedaron allí.

Los romanos fueron la antítesis de los griegos. Aunque admiraban a estos por sus descubrimientos, en el fondo los romanos eran ingenieros que se enfocaban más en la aplicación del conocimiento. Así inventaron conceptos de ingeniería y arquitectura muy MAYO 2013 -

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avanzados y muchos de los conceptos de administración y organización corporativa que han llegado hasta nuestros días.

En la Edad Media el interés por el conocimiento sistemático fue limitado y hasta perseguido. Dichosamente el ímpetu renacentista por una nueva realización del papel del hombre frente a la naturaleza y de la forma sistemática de generar el conocimiento abrió camino a la revolución científica.

Con el Renacimiento se expandió de nuevo la preocupación por el conocimiento no solamente al estilo de los griegos, sino también por las artes aplicadas, al estilo de los romanos. La concepción griega de separación entre investigación por conocimiento puro (clásica) y aplicada, no llegó de Roma sino a través de los libros árabes que los monjes tradujeron sorprendidos por haber sido escritos 1500 años antes. Las cosas vinieron juntas: tanto por investigar para la aplicación, como simplemente para entender; y así se inició un proceso de evolución.

Fueron Sir Francis Bacon (con su método inductivo), por un lado, y René Descartes (con su método deductivo, también llamado método científico) por otro lado, los más fuertes impulsores de una nueva visión.

Francis Bacon creó la que es posiblemente la sociedad más antigua, la Royal Society en Inglaterra, con el objetivo de lograr el avance tanto del conocimiento como de las artes –ambas cosas juntas-. Nació la idea de promover una era de desarrollo del conocimiento que también fuera aplicado. Se reconoció que la investigación podía resolver problemas reales aplicados y, a su vez, que el mismo estudio del problema daba pie para hacer nuevas investigaciones y generar nuevo conocimiento científico.

No obstante, esta nueva visión de generación de conocimiento con objetivos conjuntos no fructificó en el desarrollo de las universidades de aquella época. Las universidades nacieron con un modelo griego tan clásico como clasista y esta visión prevaleció por muchos años hasta la Revolución Industrial.

Con las ideas del Renacimiento y de Descartes las universidades persiguieron la generación del conocimiento por medio de investigación dirigida a lo puro. Así, se mantuvo la aplicación fuera de esas instituciones y las élites que tenían acceso se preparaban en humanidades y ciencias. La aplicación seguía 14 Investiga TEC

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siendo poco elegante y su enseñanza delegada esencialmente al método de aprendices.

Con la Revolución Industrial las cosas empezaron a cambiar. Las universidades no tuvieron una mayor influencia ni jugaron un papel importante en esta Revolución, sino que fueron los emprendedores los que la produjeron.

Fue muy controversial el hecho de que fueran emprendedores, tales como Thomas Edison -un estudiante universitario ‘retirado’- los que estaban provocando una transformación sin paralelo en la historia. Algunos tenían una formación científica clásica universitaria, tal como Alfred Nobel, dedicados más a la ingeniería, mientras que otros, como Edison, eran sumamente pragmáticos; pero la producción de conocimiento técnico aplicado comenzó a generar grandes resultados.

La sociedad europea reconoció que el conocimiento y experiencia en la construcción de máquinas y la solución a problemas de ingeniería y administración podían tener un impacto muy importante en el desarrollo económico. Esto produjo la creación de las universidades técnicas, principalmente en Alemania y Francia. En Alemania se hizo una separación entre las universidades clásicas (Wissenschaft) y las instituciones técnicas (Technische Hochschulen).

Al final del siglo XIX y principio del XX, las universidades técnicas alemanas generaron una gran cantidad de ingenieros y atrajeron a muchos estudiantes de diferentes partes del mundo. Muchos de ellos llevaron entonces las ideas de vuelta a sus países de origen provocando que nacieran los institutos de tecnología en otros lugares, tal como los Estados Unidos (EE.UU.).

De esta manera, aunque se reconocía la importancia de la aplicación, se propagaba la concepción de universidades y escuelas técnicas diferentes para la enseñanza y la generación de conocimiento en aspectos técnicos y de conocimiento puro.

Sin embargo, para 1937 se había hecho evidente que los alemanes habían avanzado en la producción de conocimiento aplicado, que tenían un gran potencial económico y que además representaban un enorme riesgo.

En los EE.UU., Roosevelt se dio cuenta de que había un problema importante, lo vio venir y creó la Office of Scientific Research and Development (OSRD) tanto para hacer avan-

zar el conocimiento científico como para producir conocimiento aplicado. La dirección de esta oficina no fue fácil de encargar y finalmente recayó en Vannebar Bush, un ingeniero, inventor y administrador.

Vino la II Guerra Mundial y con la bomba atómica quedó claro que la investigación aplicada podría producir cambios fundamentales para la humanidad.

El historiador George Dyson en su libro reciente “The Turing Cathedral” (4), describe cómo la computadora nació junto con la bomba atómica. El autor dice que los interesados en construir la primera máquina hicieron un pacto con el diablo –los propulsores de la bomba atómica- para obtener el dinero necesario para su creación a cambio de enfocar su mayor esfuerzo en realizar los cálculos necesarios para la bomba.

John Von Neumann – quien inventó el concepto de computadora como es hoy en día, basado en las ideas del matemático inglés Alan Turing, negoció los recursos para construir una máquina que representara los procesos nucleares. De esta manera, a puras tarjetas perforadas -donde cada tarjeta simulaba un átomo- podían simular la dinámica de 100 mil átomos en forma conjunta, chocando unos contra otros, considerando su dirección, energía, spin, etc. Con eso ayudaron a predecir lo que sucedería con la bomba. Aunque casi todo el conocimiento que se ocupaba para crear la bomba había sido generado desde antes, particularmente con las teorías de Niels Bohr, el cómo de su aplicación hacía falta.

Von Newman visualizó que más allá de los cálculos requeridos por la bomba, con la máquina se podrían hacer muchas otras aplicaciones tales como encriptación de información; algoritmos genéticos y principios de evolución simulados para producir nuevas especies; entes artificiales; simulación de dinámica de poblaciones; métodos de Monte Carlo; etc. Todo esto utilizando tarjetas.

Tuvieron una gran visión. George Dyson y otros opinan que en la Segunda Guerra Mundial el verdadero avance fue realmente casi solo en ciencia aplicada.

El modelo lineal Terminada la II Guerra Mundial, Roosevelt le solicitó a Vannevar Bush proponer un modelo de investigación y desarrollo científico

vestigación básica y en ingeniería y con este paradigma se caminó por bastante tiempo.

Un cambio de modelo Sin embargo, la evidencia de que no necesariamente tenía que ser como lo indicaba el modelo lineal comenzó a aparecer en lugares donde no se esperaba, tal como el Japón. En vez de ponerse a hacer grandes inversiones en investigación básica, los japoneses comenzaron a dar más énfasis a la aplicación de las ideas sin ser ellos los generadores de la mayoría de la investigación básica necesaria. Y con esto rompieron el mito de que el que hace investigación básica tiene el conocimiento y el poder. Fueron ellos los propulsores de otra clase de modelos que podían producir un gran desarrollo y descubrimientos muy importantes. En paralelo a esto, el costo de la investigación básica continuó incrementándose.

El paradigma lineal no necesariamente funcionaba y comenzaron a aparecer numerosos espacios de oportunidad en los cuales una forma de investigación retroalimenta a la otra y quedó claro que ambas formas podrían funcionar en forma diferente pero complementaria. Se asemejaba a la paradoja del huevo y la gallina.

El cuadrante de Pasteur Hace unos 15 años, Donald Stokes planteó la crítica al modelo lineal proponiendo otro modelo denominado el cuadrante de Pasteur (3). Los griegos decían que si uno mezcla las dos formas de interrogante, una corrompe a la otra y la más desfavorecida sería la hoy equivalente a la investigación básica, porque si se persigue su aplicación, el proceso se sesga de alguna manera.

De acuerdo con Stokes, eso no tiene que ser necesariamente así. Stokes propuso volcar alguna de las aristas del modelo lineal para crear un espacio de cuatro dimensiones: el llamado cuadrante de Pasteur. De esta manera, en el eje de las X se representaría si el interés es de uso o no uso de los resultados de la investigación mientras que en el eje de las Y se representaría si el objetivo es aumentar o no el conocimiento. Ver el gráfico adjunto.

Este modelo recibe el nombre de “Pasteur”, pues Pasteur en su carrera se fue enfocando cada vez más en generar conocimiento más fundamental, a la vez que intentaba resolver

Relevant for the advancement of knowledge

para la post-guerra. La convicción era que el país que dominara la investigación científica dominaría el mundo. El modelo propuesto por Vannevar, recogido en su libro “Science, the Endless Frontier”, tuvo un impacto tremendo en nuestra interpretación de la investigación y la continuada separación entre básica y aplicada.

Bajo este modelo, conocido como el modelo lineal, la investigación se ve como un proceso lineal donde básicamente se introduce dinero por un lado; se realiza investigación básica que genera conocimiento; este conocimiento alimenta entonces la investigación aplicada; y con los resultados de esta se generan entonces productos que van a hacer avanzar la economía de una sociedad y producir el beneficio social. Así, se consideraba que este modelo sostendría la supremacía de cualquier país que lo utilizara.

El modelo crea una separación entre investigación básica y aplicada y sostiene que la una satisface a la otra. De acuerdo con este modelo, la investigación por el puro conocimiento genera la materia prima para que la investigación aplicada produzca tecnología.

Por muchos años, la investigación en EE.UU. se fundamentó en este modelo y aunque un enorme costo permitió realizar grandes proezas con la expectativa de que la investigación aplicada derivada generaría eventualmente un gran beneficio social. La reacción al desarrollo del Sputnik, los viajes a la luna, etc., produjeron un impacto tremendo: se aumentó el gasto e inversión en in-

Pure basic research (Bohr)

Use-inspired basic research (Pasteur) Pure applied research (Edison)

Relevance for immediate applications

Cuadrante de Pasteur.

Tomado de Internet.

problemas prácticos cada vez más complejos. De esta manera ubicamos a Pasteur en el cuadrante superior derecho pues para él ambos objetivos están ampliamente interrelacionados; no había diferencias ni tenía por qué haberlas.

En contraste al cuadrante de Pasteur está la investigación tipo Edison, en la que no importa tanto la generación de conocimiento como producir una solución a un problema.

El cuadrante de Pasteur es uno de los más ampliamente aplicados en este momento y nos da la idea de que no tiene por qué haber una separación entre los dos tipos de investigación. De hecho, en muchos de los centros de investigación más desarrollados, especialmente en el sector privado, su separación es intencionalmente borrada.

El cuadrante de Pasteur está muy relacionado con lo que hacemos en investigación y desarrollo en computación, farmacia, electrónica, mecánica y otros.

Retomando el objetivo del desarrollo, seguimos teniendo entonces que cuando la aplicación es parte del objetivo, la productividad se vuelve una consideración estratégica. Si fuésemos financieramente productivos, tendríamos entonces un motor de desarrollo accionable para cualquier sociedad.

Así, hoy en día el objetivo de la productividad es uno de los más importantes: es decir cómo se hace y cuán eficiente es. A esto también se agrega la dimensión de la investigación privada.

Hoy se considera que la ganancia, en profit, por la investigación realizada por una empresa privada es una fracción del beneficio económico que recibe la sociedad. Esto, y la creciente escasez de recursos de los gobiernos, está causando que la investigación privada sea cada vez más estratégica y requerida.

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Curva de la depresión de la desilusión

VISIBILITY Peak of Inflated Expectations

Plateau of Productivity

Slope of Enlightenment Trough of Disillusionment Technology Trigger

TIME

Propuesta del grupo Gartner. Tomado de Internet.

En EE.UU., a principios de la década los 80, la investigación privada sobrepasó a la financiada por el gobierno y actualmente es casi el doble de esta.

Un estudio reciente (9) demuestra que la investigación realizada por el sector privado genera dos veces más beneficios a la sociedad que a la empresa y demuestra que la tasa óptima debería ser al menos dos veces la de los países desarrollados.

Mucho de lo que hoy mueve la investigación es innovación, particularmente en el sector privado. Es decir, encontrar soluciones que además deben ser adoptadas socialmente para ser exitosas. Porque nada se hace con producir algo si se queda en los laboratorios de las empresas.

Por tanto, el tema de cómo manejar la adopción es muy importante y toda institución debería tener una estrategia al respecto. Se requiere de estrategias muy especiales para producir esa adopción y la mejora continuada muchas veces es una fuente de investigación aplicada.

La “curva de la depresión de la desilusión”, propuesta por el Grupo Gartner, permite analizar las diferentes fases que usualmente sigue una innovación. Ver gráfica. Empieza con las expectativas y es seguida de las modas; el clímax; la falla de la innovación en entregar lo prometido; la caída de gracia; la depresión de la desilusión donde se dice “eso no sirvió”. Pero si realmente la idea es buena alguien encontrará la manera de sistematizarla, producirla, empacarla y permitir que la gente la utilice (el altiplano).

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Hay modas: en computación ahora es la nube y los dispositivos móviles. Si alguien no encuentra la salida adecuada, las cosas se comienzan a caer. La nube posiblemente ya pasó al altiplano, al área en que se están mostrando aplicaciones que obtienen suficiente valor por el costo y donde la promesa efectivamente se está cumpliendo.

Como comentamos en la introducción, las métricas de cuán productivos somos es tema de discusión con la gente de gobierno y negocios, pues ellos dicen que los ingenieros usualmente duramos mucho y nos atrasamos en generar las soluciones. El costo y la imprecisión en las estimaciones de duración ha llevado a toda una nueva forma de ejecución de proyectos de R&D en las ingenierías frías.

Métodos iterativos acelerados (en donde la falla es una parte fundamental del proceso) En la ingeniería de sistemas de software, ha habido un gran avance de los métodos de trabajo hacia los llamados métodos iterativos acelerados.

Posiblemente el lector ha visto que ya casi no se hacen anuncios de sistemas operativos que serán introducidos en el mercado tres años después de ser bautizados. Los métodos iterativos ágiles tratan de aterrizar un proto-producto en la realidad lo más pronto posible, tratando de sincronizar el producto con el entorno.

En nuestro trabajo, que es intensivo en mano de obra, la producción de cualquier produc-

to o componente cuesta mucho dinero. Peor aún, si al final del día hay que abandonar el trabajo, hay que dejar usualmente todo – no quedan recursos o activos reutilizables-.

Entonces el riesgo y el costo son muy altos, tan altos que incluso las normas financieras generalmente aceptadas (GAAP) obligan a las empresas a registrar la R&D en software como un gasto. En el caso de otras ingenierías, los recursos y activos utilizados en investigación quedan y pueden servir; pero en software muchas veces no se rescata más que la experiencia.

Aun se utilizan ampliamente los métodos llamados de cascada, donde una secuencia de etapas produce una serie de productos parciales (o entregables). Este método, basado en las técnicas pasadas de investigación, en donde se plantea un programa y un cronograma que se va realizando por etapas medibles y cuantificables, es la causa de las catástrofes más grandes en software. Considere por ejemplo que esa metodología es normalmente la responsable de que más de un 70% de los proyectos fallen.

Dichosamente, de unos años para acá se han estado expandiendo los métodos denominados ágiles en donde iteraciones rapidísimas para los estándares del pasado se suceden tratando de ajustar hasta los objetivos del proyecto. Se utilizan metodologías denominadas ágiles, tales como el Scrum.

[Según Wikipedia: Scrum es un marco de trabajo para la gestión y desarrollo de software basado en un proceso iterativo e incremental utilizado comúnmente en entornos basados en el desarrollo ágil de software)].

El Scrum se ha ido extendiendo y tiene muchas aplicaciones. Por ejemplo, se trata de entender que sembrar un naranjo (un proyecto de resultados a largo plazo) puede tener consecuencias en la construcción de una casa en un ambiente en donde no se conocen todas las variables. Luego nos podemos dar cuenta de que por ahí va un tubo, se necesita una acera o hay otras cosas. Considerando las construcciones viejas de nuestra ciudad, es claro que un sinnúmero de parches reflejan que esta realidad era muy difícil de prever. Y esto en software es aún más dramático.

En el caso del Scrum se trata de hacer las cosas diferentes: sembrar un arbolito muy pequeño y entregarlo lo más pronto posible

a las personas que lo van a adoptar para ver si es lo que esperaban. Antes de decir “ya tengo la solución completa de esto”, es mejor dárselo a algunos usuarios para que puedan comenzar a ver si el arbolito es lo esperado, si resuelve el problema y tiene las características necesarias. Ese método por aproximación difiere del método más utilizado en las ciencias tradicionales. En el caso de muchos proyectos de ingeniería fría a veces no se sabe cuál es la verdadera necesidad y cómo se necesita resolver, hoy y en el futuro.

Dado que para que algo sea una innovación debe haber adopción, no se puede anticipar la adopción si los usuarios no se incluyen desde muy temprano en el proceso. Se usa mucho el llamado “diseño guiado por usuarios”, o “diseño de soluciones guiado por los consumidores”, donde se integra al consumidor desde el principio como un miembro activo del equipo y donde el proceso es mucho de prueba y error. Aquí, las hipótesis se generan y desechan sobre una base casi continua.

Ya no esperamos como antes dos años para crear el programa de administración de libros de la Biblioteca o el sistema de Admisión y Registro. Hoy en día posiblemente el arbolito lo entregaríamos en un mes y al mes siguiente haríamos otra versión y otra versión y otra versión…

Esta característica puede ser observada claramente en las aplicaciones para los teléfonos y dispositivos móviles. Inicialmente son sencillas y pequeñas. Los usuarios los usan, aportan sus comentarios y cada mes hay una nueva versión.

Ya casi no existe la enorme ola de adopción y costo producida por una nueva versión. El viejo paradigma de que “viene otra nueva versión” y “hay que cambiarla” -cuando se cambiaba cada dos o tres años- ya no existe. Hoy, con los dispositivos móviles, se dice “hay una nueva versión que se bajará e instalará sola en forma muy rápida” y eso pasa todos los meses, es parte de un diseño del proceso que es eminentemente interactivo.

Trabajo en grupo en ciclos intercalados y acelerados El método de trabajo es mayoritariamente en grupo y por fases rápidas consecutivas donde la investigación es más académica o básica en algunos momentos y rápidamente estamos de vuelta en la parte aplicada.

Este método es ampliamente usado en investigación genética, biología molecular y otras ciencias y en ciclos muy rápidos. Un ciclo de investigación básica (para entender un problema o remover una limitante severa) seguido pronto por un ciclo de pura investigación aplicada, seguida posiblemente de otro ciclo de investigación básica. Esto es lo que va llevando el proyecto hacia adelante, de manera que el grupo de investigación no se pierda ni en su uso ni en los problemas. Cada fase agrega un elemento nuevo que produce muchas veces una nueva planeación y estrategia, incluyendo un cambio de dirección. Hasta se ha acuñado un verbo para esto: pivotear. Y pivotear se supone que es parte del proceso.

Es muy común que los equipos de R&D de software tengan reuniones diarias de me-

dia o una hora, juntos todos, a principios de la mañana. Se revisa el avance de todas las tareas que se visualizan como necesarias usando post-its pegados en las paredes, con un orden basado en la dependencia de las características de la solución en la que se está trabajando. Se reparten tareas diariamente y se reconfigura todo el plan con los resultados, incluyendo el reinsertar la tarea si es que esta aún no tiene una solución completa.

Entre todos los participantes se decide dónde poner el esfuerzo; entre todos se aporta al cómo de la solución. Para esto se restringen las discusiones en tiempo y participación y se decide por medio de una rápida votación.

De esta manera, no hay inversión en fases que no sean definitivamente necesarias: las cosas se hacen en el último momento en que es responsable hacerlo. Y la arquitectura de la solución es emergente y pensada para que siempre esté lista para el cambio.

La traducción de scrum es melé; se trata de empujar todos juntos para resolver un problema. [melé.

(Del fr. mêlée).

1. f. Dep. En rugby, jugada en la que varios integrantes de cada equipo, agachados y agarrados, se empujan para hacerse con el balón, que ha sido introducido en medio de ellos, y pasárselo a otro jugador que está detrás.

2. f. Aglomeración alborotada de personas.

Real Academia Española © Todos los derechos reservados] Recientemente Tim Brown, el director ejecutivo (CEO) y fundador de IDEO (16), un líder en diseño de productos donde diseñaron los primeros computadores Apple, el mouse y otras innovaciones, publicó un libro muy interesante llamado “Change by Design” (5) sobre cómo introducir el concepto de cambio por diseño dentro de las organizaciones. Su propuesta es diseñar las empresas y organizaciones específicamente pensando que su objetivo principal es cambiar y así construir el cambio como una característica inherente de todo el sistema.

Pensar que el cambio es lo que se va a estar haciendo todo el tiempo, cambia nuestra forma de pensar y los paradigmas, pero en una forma continua. Tim Brown propone “fallar temprano, triunfar pronto”; hacerlo lo más rápidamente posible para poder avanzar rápido.

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En el TEC tenemos una oportunidad increíble con los estudiantes; por conversaciones que he tenido con algunos de ellos me doy cuenta de que estamos trabajando en la dirección correcta, integrándolos cada vez más en proyectos de investigación. Hay espacios, pueden participar. Hay que enseñarles a no tener miedo a fallar, mientras lo hagan lo más pronto posible y corrijan y darles las herramientas para que puedan competir en un mercado que necesita la innovación.

La nueva formación en investigación Nuestro país tiene grandes oportunidades si su estrategia de competición está basada en la formación y la práctica en investigación. De acuerdo con The Economist, más de la mitad de las empresas en Silicon Valley han sido fundadas por ingenieros y científicos provenientes de la India; muchos dicen que es por el tamaño del país, pero otros que es por su capacidad y entrega. Yo me inclino por lo segundo. Hay un gran reto para los estudiantes y es nuestra responsabilidad abrirles las oportunidades. Están entrando a una cadena alimenticia que es y va a ser cada vez más diferente a la que nos tocó a nosotros. Hoy las empresas están creando laboratorios de R&D en el país; Intel, por ejemplo, HP; y nosotros debemos prepararlos para competir por las mejores posiciones.

Para esto debemos reconocer que el método de investigación que necesitan nuestros estudiantes es hoy en día diferente, basado en paradigmas diferentes y para aprovechar las muchas, diversas y cambiantes oportunidades. En el pasado, la formación universitaria en investigación podía ser más parecida a la empleada en investigación básica tradicional. En el pasado se consideraba que la investigación era para los Ph.D. Hoy en día se espera que nuestros estudiantes sean muy innovadores y los métodos de investigación serán una parte muy importante de su trabajo.

El fin de la fruta fácil En farmacia, ciencias biológicas, en medicina, en algunas áreas de computación y en otras varias ciencias se considera que estamos terminando una época que podríamos llamar de la fruta fácil (6), en términos de investigación y desarrollo, en productos, en conocimiento. Es lógico concluir que lo 18 Investiga TEC

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que hemos estado descubriendo hasta este momento es solo la fase más sencilla de la realidad. Las soluciones que se necesitan para mantener el crecimiento son mucho más complejas, la realidad es más compleja y lo que el futuro nos traerá será más complejo. Cada vez vamos metiéndonos en una montaña más cerrada, más tupida, donde las cosas van a ser mucho más complejas.

Por esta razón, es muy importante engranar el concepto de cambio y el de investigación interactiva en la formación de nuestros estudiantes y mucho de lo que estamos haciendo en una institución académica.

Adicionalmente, más allá de las destrezas, al nivel cognitivo es necesario buscar alineamientos diferentes. En las siguientes secciones se enumeran algunos temas en donde el autor opina que hay grandes oportunidades para incluir en la formación de cualquier ingeniería –unas nuevas ciencias básicas-.

Son temas interdisciplinarios en donde la colaboración en investigación y educación de diferentes departamentos se vuelve necesaria, conveniente y, además de eso, más interesante.

Computación Si queremos que nuestros egresados estén en la cadena de valor de más alto nivel, debemos aceptar que hoy es inconcebible pensar que ciencias de la computación no es una ciencia básica. La computadora se usa en todo y es una de las herramientas más poderosas para entender la realidad y es altamente utilizada para resolver problemas en casi todas las disciplinas.

Existe la posibilidad de confluir en muchos conceptos pues es como la aguja que enhebra muchos campos. Por computación quiero decir capacidad de programar a un nivel muy sofisticado, dominando lenguajes de programación, algoritmos y estructuras de información (persistentes y volátiles) en forma experta.

Biociencias Esto también es una nueva ciencia básica. Cualquier ingeniero, sea de electrónica, computación u otra especialidad, debe saber sobre lo que está construida la vida y cómo realizar investigación interdisciplinaria sobre esto. Hay una gran cantidad de oportunidades y va a haber más.

En principio, se puede creer que formar ingenieros en biociencias requiere de equipos muy complejos y caros. Muchos expertos opinan que no es así y apuntan a que uno de los mayores motivadores en su formación, y la base de su comprensión, son los cursos de microbiología.

Microbiología básica enseña a ver el funcionamiento y características de animales y plantas en una forma más sencilla y permite la experimentación e interacción directa con multitud de organismos.

Además tiene aplicaciones que van desde la salud hasta el ambiente. Esto nos abre una puerta enorme, por ejemplo, hacia las ingenierías ambientales y nos permite fundir esfuerzos de diferentes disciplinas. Y nos permite anticipar la muy fuerte revolución que viene en bioinformática, ecología, etc., como veremos más adelante.

Ciencias de datos Esta es otra ciencia básica y un ingeniero moderno debe entender de estadística y manejar en forma experta un lenguaje de programación para estadística como R (14) o Matlab.

Sin las herramientas requeridas para ver, a través del ojo estadístico, una realidad cada vez más compleja representada por una gran agregación de información, se restringe en mucho el ámbito de acción y la profundidad de un ingeniero sea agrícola, electrónico o de computación. Estamos en los albores de la época de los grandes datos y hay muchas oportunidades para los llamados científicos de datos. En R está incluido casi todo lo que se necesita en estadística y su visualización y es un lenguaje open source de los más usados hoy en día, que acumula diariamente los mejores paquetes para análisis de información masiva.

Finalmente, las ciencias de datos son el camino para entrenar a las computadoras acerca de muchas actividades que van de la mano con la automatización. El aprendizaje mecánico nos permite entender las grandes masas de datos que podemos obtener de nuestros experimentos o trabajo.

La visualización de información tiene un impacto tremendo en nuestro entendimiento de los fenómenos. Por ejemplo, el gráfico de Voronoi, que muestra el alcance de las estaciones climáticas en el mundo.

[Wikipedia: El aprendizaje automático o aprendizaje de máquinas es una rama de la inteligencia artificial cuyo objetivo es desarrollar técnicas que permitan a las computadoras aprender. De forma más concreta, se trata de crear programas capaces de generalizar comportamientos a partir de una información no estructurada suministrada en forma de ejemplos. Es, por lo tanto, un proceso de inducción del conocimiento. En muchas ocasiones el campo de actuación del aprendizaje automático se solapa con el de la estadística, ya que las dos disciplinas se basan en el análisis de datos. Sin embargo, el aprendizaje automático se centra más en el estudio de la complejidad computacional de los problemas. Muchos problemas son de clase NP-hard, por lo que gran parte de la investigación realizada en aprendizaje automático está enfocada al diseño de soluciones factibles a esos problemas. El aprendizaje automático puede ser visto como un intento de automatizar algunas partes del método científico mediante métodos matemáticos. El aprendizaje automático tiene una amplia gama de aplicaciones, incluyendo motores de búsqueda, diagnósticos médicos, detección de fraude en el uso de tarjetas de crédito, análisis del mercado de valores, clasificación de secuencias de ADN, reconocimiento del habla y del lenguaje escrito, juegos y robótica.

Ecología Esta es otra ciencia básica y una de las grandes oportunidades para Costa Rica. En el Instituto Nacional de Biodiversidad (INBio) se hizo un excelente trabajo en generación de conocimiento en taxonomía. Hoy conocemos mucho de las especies que existen, pero ahora entender cómo es que los seres vivos interactúan unos con otros y con el medio, cuál es el ecosistema incluyendo recursos y clima y otros parámetros en forma integrada.

Ecología es una ciencia que hasta ahora ha estado restringida al plano conceptual y que con los nuevos equipos tiene grandes oportunidades de ser llevada hacia la práctica con consecuencias mucho mayores.

En EE.UU. se acaba de empezar un proyecto que llamado NeOn: 15 mil estaciones de rastreo, con antenas de 10 m de altura, que recogerán la información de sensores que están hasta a 10 km de distancia, con el objetivo de documentar la ecología. De esa manera van a tratar de capturar una cantidad masiva de información sobre humedales, vientos, direcciones, químicos, bacterias, etc., por 30 años.

Sería muy interesante si pudiéramos establecer relación con NeOn (15) y ser parte de ese proyecto poniendo al menos una antena en Costa Rica. Este proyecto producirá una cantidad masiva de información que nos permitiría conocer mejor nuestra ecología y

cómo protegerla y, como veremos más adelante, cómo utilizar ese conocimiento para evolucionar otros procesos.

Hay muchas oportunidades de financiar proyectos para un mejor planeta, entender los ecosistemas naturales para descubrir sistemas de servicios complejos que pueden tener aplicación en otras cosas. Por ejemplo, cómo las hormigas aztecas defienden un guarumo a cambio de servicios de protección y alimentación; cómo sintetizar lenguajes específicos a dominios específicos a partir de los existentes en la naturaleza.

Otras oportunidades: la semantización del web Hay una profunda revolución sobre cómo representar en el computador lo que conocemos respecto a la realidad. Esto ha dado nacimiento a una forma de sistemas de lenguajes, ya no de programación sino de representación, en donde cada vez hay más proyectos que persiguen estructurar la información para hacerla discernible para nosotros y entendible para las máquinas.

En biología, por ejemplo, hay lenguajes formales con los que se trata de escribir completamente un proceso biológico y hasta un proceso químico.

Esto, por supuesto que contribuye de muchas formas al conocimiento, porque hace

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que la manera de compartir el conocimiento sea más sencilla y que podamos usar las máquinas de una manera mucho más fuerte, sacándolas del procesamiento numérico hacia al procesamiento lógico. Hay avances muy interesantes que van a caminar a pasos más acelerados en los próximos años.

Ciencias de los servicios Hace 20 años hubiéramos sido muy escépticos sobre la naturaleza de una ciencia de los servicios y su necesidad. Hoy en día es claro que el crecimiento que tiene el sector de servicios en la economía es enorme y se considera que la innovación es uno de los factores más importantes que sostienen el crecimiento del PIB en el mundo.

La constitución del PIB del mundo se ha ido transformando enormemente. En 1900, el sector de servicios en EE.UU. empleaba al 30 por ciento de la población. Hoy emplea al 83 por ciento. En Costa Rica, el 69 % del PIB está en servicios, mientras que el sector agrícola representa como el 9 por ciento. ¿Qué es la ciencia de los servicios? Es un campo interdisciplinario que tiene que ver con cómo la tecnología apoya los servicios, el mercado, la ingeniería humana y tiene elementos de muchas de las nuevas ciencias que mencionamos arriba. El Services Research and Innovation Institute, promueve el avance en investigación e innovación en servicios (17).

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En Costa Rica nosotros estamos aprendiendo a ver las cosas desde el lado biológico. Sería sumamente interesante realizar investigación en ecología para reconocer servicios que tengan varios participantes. Un gran reto en los modelos de hoy en día es el llamado encadenamiento de servicios. Otra cosa que podemos obtener de la ecología es conocimiento sobre mecanismos.

Biomímica (18) La investigación sobre la naturaleza biológica puede ser aplicada buscando soluciones.

Posiblemente el lector ha oído hablar sobre la forma en que están dispuestas las escamas en las alas de las mariposas o las escalas de los colores, en particular en las Morpho; tienen características muy interesantes que se están usando en pinturas que pueden cambiar de color, por ejemplo.

A esta estrategia de diseño inspirada en la naturaleza se le llama biomímica (18) y consiste en tomar ideas de la naturaleza para crear procesos y diseños orientados a resolver problemas.

Se hacen sistemas que cambian, usan compensaciones térmicas y otras capacidades utilizando mecanismos que vienen de la naturaleza. Aquí, en nuestro país, tenemos uno de los laboratorios más grandes y complejos y esto representa una gran oportunidad para el trabajo interdisciplinario con las ciencias de la vida, computación, electrónica, etc.

Internet de todas las cosas Se considera que para el 2020 habrá más de 3 mil millones de cosas conectadas inteligentemente a la red de Internet, con una dirección IP, de manera que las vamos a poder ver, medir, entender, saber qué está pasando con ellas. Esto va a producir un cambio tremendo: los automóviles tendrán muchos sensores igual que los puentes y los electrodomésticos y se producirá una cantidad masiva de información, una nueva colección de aplicaciones, de modelos y oportunidades de negocios (19).

La zona económica exclusiva marítima La zona económica exclusiva marítima que tiene Costa Rica es enorme y rica en especies y, estando allí, no es mucho lo que se está haciendo para protegerla o entenderla.

Se me ocurre que se le podría poner un robotuna (13), robots pequeñitos que requieren muy poca energía y pueden llevar sensores de muchas cosas. Pero el tamaño y la complejidad ecológica es una oportunidad para convertirnos en líderes no solo en lo verde sino en lo azul.

Algunas ideas de líderes en investigación Para concluir, presentamos a continuación algunas de las ideas más interesantes sobre cómo se incentiva la investigación en universidades líderes, basado en un conjunto de artículos recientemente publicados por la revista Science sobre Global Research Universities (7).

El primer número trató de la movilidad laboral mundial; se reconoce que muchos investigadores se están yendo hacia los centros de investigación de Asia por los recursos y las ofertas que allí tienen; chinos, japoneses y coreanos están creando proyectos de investigación de alta envergadura, con muchos laboratorios.

Costa Rica tiene condiciones muy interesantes para la atracción de especialistas extranjeros, tal y como lo percibimos en la industria del software. Atraer especialistas que quieran trabajar aquí es posible si se hace un trabajo activo al respecto. De acuerdo con Science, esta clase de acciones es preferible que contratar a egresados propios pues permite mantener la diversidad en una institución y está altamente comprobado que la diversidad es fundamental para la generación de innovación.

La presión por el crecimiento de la institución hay que aprovecharla y ser más sofisticados. Hay un proyecto en Alemania llamado The Excellence Initiative (12), guiado por el gobierno, que contribuye con presupuesto para solucionar problemas específicos. Esta estrategia apareció en el segundo artículo de la serie de Science. Con los objetivos nacionales claros, muchas de las acciones requeridas podrían ser ampliamente apoyadas por el Gobierno Central, sin necesidad de grandes y complejas inversiones, en nuestro caso.

Adicionalmente, el concepto de laboratorio satélite introducido en otro artículo de Science, consiste en atraer talentos expertos que hayan hecho investigación, que tengan ideas sobre cosas que a nosotros nos interesan. La idea es diferente de la Iniciativa de Excelencia. Por ejemplo, un laboratorio de investigación nuestro (con un recurso particular valioso e interesante), podría invitar a un experto mundial en el campo a establecer una extensión aquí de su laboratorio o centro de investigación, manejado a través de Internet.

Esto se hace directamente con el investigador, no con la universidad, lo cual lo hace sumamente sencillo y ventajoso. Además, no requiere mucho dinero pues se ocupa una fracción del tiempo del experto a cambio de acceso a recursos locales tales como personas especializadas y la ecología costarricense. A nosotros nos da la oportunidad de traer a alguien muy bueno en un tema particular, que nos ayude a trabajar en un proyecto especí-

fico. Con la atracción que tiene Costa Rica, yo pienso que es una gran oportunidad.

Finalmente, en el número de febrero del 2013, Science publicó “The Many Ways of Making Academic Research Pay Off”, con ideas muy interesante sobre la forma en que varias universidades, tales como Stanford, fomentan la transferencia tecnológica a la industria. Esto lo hacen promoviendo y facilitando a sus profesores, investigadores y estudiantes la creación de empresas y modelos de negocios. Los principales objetivos de estas actividades son mantener y atraer a los mejores profesores y estudiantes, atraer fondos de investigación estatales y privados y, eventualmente, lucrar con las regalías producidas por las innovaciones. Es opinión del autor que el TEC tiene una excelente oportunidad para crear espacios que permitan que esto sea posible.

En el Shanghai Top One Hundred de las 100 mejores universidades del mundo, Asia tiene la mayor presencia. Al estar Costa Rica en la cuenca del Pacífico, y por los cambios en el mundo y en nuestra política exterior, hay una gran oportunidad para el país y la institución de alinearse con la iniciativa de Asia-Pacífico y entonces mirar también en esta otra dirección.

Bibliografía: (1) “Ideas are Overrated: Eric Ries’s Radical New Theory”, Wired Magazine, August 30, 2012.

(2) John Mullins, Randy Komisar: “Getting to Plan B: Breaking Through to a Better Business Model”, 2009.

(3) Donald E. Stokes: “Pasteur’s Quadrant: Basic Science and Technological Innovation”, 1997.

(4) George Dyson: “Turing’s Cathedral: The Origins of the Digital Universe”, 2012.

(5) Tim Brown: “Change by Design”, 2009.

(6) Tyler Cowen: “The Great Stagnation”, 2011.

(7) Science Magazine, “Global Research Universities”, 7 setiembre, 28 setiembre, 2 noviembre del 2012 y, 15 de febrero del 2013.

(8) The Economist, “Out of the dusty labs”, May 2007.

(9) “Identifying technology spillovers and product market rivalry”, 2010, 2012, Nicholas Bloom (Stanford University), Mark Schankerman, and John Van Reenen, London School of Economics. Referido en (10) (10) The Economist, Arrested Development”, Ago. 25, 2012.

(11) Vannevar Bush: “Science, the Endless Frontier”, 1945 (12) en.wikipedia.org/wiki/German_Universities_Excellence_Initiative (13) w w w. a m a z i n g s . c o m / c i e n c i a / noticias/021009b.html (14) www.r-project.org/ (15) www.neoninc.org/ (16) www.ideo.com, IDEO, A Design and Innovation Consulting Firm (17) www.srii.org (18) www.iccc.es/2007/04/biomimica (19) http://es.wikipedia.org/wiki/Internet_ de_las_Cosas

(*)Carlos Araya, Ph.D., es el primer egresado de la Escuela de Computación del Instituto Tecnológico de Costa Rica. Actualmente es el Presidente de Innovative Ventures LLC y es emprendedor/investigador en varias empresas.

La transcripción de la conferencia no incluye respuestas a preguntas ni participación del público.

Los párrafos entre paréntesis y las ilustraciones se agregaron para dar contexto a algunos temas tratados por el expositor.

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I

nvestigadores se capacitan en reconocimiento y parametrización de imágenes

• También organizan conferencia internacional sobre sistemas de ingeniería inteligentes Juan Pablo Prendas R. (*) pprendas@gmail.com Geovanni Figueroa M. gfigueroa@itcr.ac.cr

Académicos del Instituto Tecnológico de Costa Rica (TEC) recibieron al Dr. Carlos Manuel Travieso González, experto en procesamiento de señales y telecomunicaciones, y miembro del Instituto Universitario para el Desarrollo Tecnológico y la Innovación en Comunicaciones (IDeTIC), de la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria (ULPGC), en España.

Travieso tiene más de 200 publicaciones en prestigiosas revistas a nivel mundial, ha sido conferencista en muchos eventos académicos y ha sido organizador, revisor de artículos y General Chair de al menos una decena de eventos.

La visita de este reconocido investigador está vinculada al proyecto inscrito en la Vicerrectoría de Investigación y Extensión (VIE) del TEC, “Sistema de clasificación automática de abejas sin aguijón (Apidae: Meliponini), basado en el contorno y venación de sus alas”, en el cual el procesado inteligente de imágenes será la principal herramienta para su exitosa culminación.

Durante su estadía en Costa Rica, Juan Manuel Travieso dictó un curso sobre reconocimiento de patrones en imágenes, en las mañanas, y por las tardes colaboró con la organización del IEEE 17th International Conference on Intelligent Engineering Systems (INES 2013), apoyó las etapas ini22 Investiga TEC

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Ala derecha de una mosca hembra Ceratitis rosa.

ciales del proyecto de clasificación de abejas y mantuvo reuniones con autoridades universitarias de investigación para incentivar la posibilidad de un convenio de doctorado entre la ULPGC y el TEC. Reconocimiento de patrones en imágenes Un grupo de investigadores y docentes del TEC, la Universidad de Costa Rica (UCR) y la Universidad Nacional (UNA) se encontraron en la Escuela de Matemáticas del TEC para recibir un curso, por parte de Travieso, sobre reconocimiento y parametrización de patrones en alas de moscas, que permite la clasificación por especie de este insecto. El curso tuvo una duración de 20 horas y se constituye en un precedente como actividad de extensión del proyecto “Sistema de clasificación automática de abejas sin aguijón (Apidae: Meliponini) basado en el contorno y venación de sus alas”; inició el 1 de enero anterior y tiene una vigencia de año y medio.

El proyecto pretende generar un sistema automático que pueda clasificar las abejas melíferas sin agujón costarricenses a partir de una fotografía, y surge como apoyo al Centro de Investigaciones Apícolas Tropicales (CINAT) de la Universidad Nacional, específicamente al proyecto de meliponicultura, en el que la identificación de la especie de las abejas es una actividad prioritaria.

Según los biólogos del CINAT, el reconocimiento de la especie de una abeja nativa costarricense a partir de fotografías facilita el estudio de comportamientos, registro de actividades y preferencias, análisis de capacidades productivas y sería un paso enorme en el establecimiento de una base de datos que

Procesado de imagen para realce de características

brinde información a los productores sin la necesidad presencial de un especialista. En el proyecto participan dos biólogos del CINAT, dos asesores en temas de procesado de imágenes (entre ellos Carlos Manuel Travieso) y por el TEC los académicos Geovanni Figueroa y Juan Pablo Prendas, de la Escuela de Matemáticas.

La actividad académica se estructuró en cuatro etapas: preprocesado de imágenes; sistema de extracción de características; sistema de clasificación; y análisis de bondad del sistema. Las sesiones combinaron exposiciones del experto, trabajo de los participantes en las computadoras utilizando el software libre Octave, análisis de propuestas y ejecución de las rutinas idóneas. Es claro que las actividades realizadas, las herramientas teóricas tratadas y las rutinas implementadas están en relación directa con el proyecto inscrito en el TEC. INES 2013 El IEEE 17th International Conference on Intelligent Engineering Systems (INES 2013) se realizará en Costa Rica entre el 19 y el 21 de junio del 2013, en las instalaciones del hotel La Condesa.

Los resultados obtenidos en dos investigaciones costarricenses, presentados en el IEEE 16th International Conference on Intelligent Engineering Systems (INES 2012), en Lisboa, fueron muy bien recibidos y de ahí surgió la iniciativa de traer el evento a Costa Rica (el atractivo turístico del país también tuvo peso).

Durante el INES 2012, el académico de la Escuela de Matemáticas del TEC, Juan Pa-

blo Prendas, junto con Travieso y Melvin Ramírez, de la UNA, formularon una propuesta preliminar para organizar el evento en Costa Rica, con la participación de la UNA, la UCR, el TEC y el Centro Nacional de Alta Tecnología (CENAT), además de la ULPGC, que resultó atractiva para los participantes y los organizadores titulares de ese evento.

Entre los días 10 y 14 de julio del año 2012 nos visitaron János Fodor, Anikó Szakál y Rita Osz, de la Universidad Óbuda de Budapest, Hungría, para observar las posibilidades que tiene el país para organizar este evento y conocer a las autoridades de las universidades que participarían en dicha organización. La delegación regresó a su país muy satisfecha con lo que pudieron observar.

El Carlos Manuel Travieso es uno de los General Chairs de este evento, por lo que su visita también incluyó actividades orientadas a la organización del INES 2013. Se programaron dos reuniones con los integrantes del comité organizador local (Melvin Ramírez,

Oscar Salas, Jorge Arroyo y Ronnie Gamboa por la UNA; Juan Pablo Prendas y Geovanni Figueroa, por parte del TEC; Juan Carlos Briceño y José Luis Vásquez, de la UCR; Álvaro de la Ossa, del Centro Nacional de Alta Tecnología), en las que se informó sobre el estado actual del evento y las estrategias a seguir para su debida divulgación. La primera reunión se realizó en la UCR el día 17 de enero y la segunda en el TEC el 23 de enero.

Este evento se ha realizado principalmente en países europeos y los participantes han sido en su mayoría del este europeo, por lo que la posibilidad de realizarlo en el país es una alternativa para que investigadores americanos y costarricenses, en particular, puedan publicar sus trabajos bajo la firma de la IEEE. Además, estos espacios propician el intercambio de conocimiento y los contactos con profesionales de primeria línea que hacen investigación en campos reconocidos como prioritarios en el TEC. Más información sobre este evento en http://www.inesconf.org/ines-conf/2013.html

Doctorado en la ULPGC Como parte de las actividades previstas durante la visita de Travieso, se realizó una reunión con el director de Proyectos de la VIE, Dr. Edgar Ortiz Malavasi, con el propósito de exponerle el trabajo realizado y estrechar lazos de colaboración entre el TEC y la ULPGC. Se destaca de esta reunión la posibilidad de que estudiantes y funcionarios del TEC puedan optar por un doctorado en la ULPGC en áreas de matemática aplicada, procesamiento de señales, biometría o telecomunicaciones, que son líneas fuertes de investigación del IDeTIC. (*) Juan Pablo Prendas R. tiene una licenciatura en enseñanza de la matemática de la Universidad Nacional. Es profesor de la Escuela de Matemática del Instituto Tecnológico de Costa Rica.

Geovanni Figueroa M. tiene una licenciatura en matemática de la Universidad de Costa Rica y una maestría en computación del Instituto Tecnológico de Costa Rica (TEC). Es profesor de la Escuela de Matemática del TEC.

Varios profesores participaron en el curso de reconocimiento y parametrización de patrones. De izquierda a derecha: Dr. Carlos Manuel Travieso; M.Sc. Luis Ernesto Carrera; M.Sc. Alexander Hernández; M.Sc. Federico Mora; Lic. Melvin Ramírez; M.Sc. Geovanni Figueroa; y Dr. Oscar Salas.

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