Estudiantes y profesores de las universidades de los Andes y del Norte hacen parte de los 27 equipos ganadores de la más reciente edición de los Latin American Research Awards (LARA).

Para Andrés Felipe Romero, participar en una edición más de los Latin American Research Awards (LARA) no era nuevo. De hecho, hasta este año había sido el único estudiante colombiano en ganar la beca que Google da a los proyectos más innovadores de América Latina enfocados en el aprendizaje automático, un campo que permite a los computadores aprender sin que sean programados.

Junto con su profesor, Pablo Arbeláez, de la Universidad de los Andes, trabajan en una idea que, para los jueces del premio, puede ser algo revolucionario en el campo. No es gratuito que hayan sido seleccionados, por tercera vez, entre 281 proyectos.

Se trata de Unidades de acción dinámica de aprendizaje para el reconocimiento tridimensional de la expresión facial, una idea que, en palabras de su creador, “se enfoca en buscarles emoción a los computadores, pues, así como hoy damos por sentado que Facebook nos reconoce el rostro, podemos dar por sentado que en un futuro podrán saber cómo nos sentimos”.

A Felipe Romero, oriundo de San Marcos (Sucre), bioingeniero de la Universidad de Antioquia, con maestría en ingeniería biomédica de los Andes y actual estudiante de doctorado en ingeniería en la misma institución, este tema le ha interesado toda su vida, por eso cuando inició su maestría en 2014 se hizo la primera pregunta que lo llevaría a ejecutar esta idea: “¿Cómo un computador ve fotos?”.

En ese momento apareció su profesor, Pablo Arbeláez, quien lo invitó a que tomara un curso relacionado con el tema para que consolidara su idea y pudiera empezar. Casualmente, al terminar se enteraron de la convocatoria a los premios LARA, en la que fueron finalistas y obtuvieron su primer incentivo económico, uno que varía cada año dependiendo de la cantidad de proyectos ganadores. Este año, por ejemplo, se invertirán US$600.000 en los 27 finalistas.

“Lo que queríamos era detectar ciertas expresiones. Queríamos usar fotos, videos y un modelo 3D de la cara. El primer año exploramos todo lo que tenía que ver con las fotos estáticas, formato RGB, que es el que reconoce el computador”, expone Romero.

Su trabajo se centra en el aprendizaje supervisado en computadores, el cual funciona con inteligencia artificial. “Esta área tiene alrededor de seis años, pero detectar emociones, algo que hace parte de la inteligencia, sólo lleva un año, y nosotros tuvimos la oportunidad de dar con eso desde sus inicios”.

El trabajo no es sencillo: “En las fotos cogemos las doce expresiones más frecuentes. Un trabajo complejo, porque en una sola foto pueden existir varios gestos y para ello se necesita un psicólogo experto que se siente a ver foto por foto y diga aquí está cierta expresión”.

Han avanzado bastante desde 2014, por eso, con este tercer apoyo de Google, con el cual pudo pagar parte de su maestría y su doctorado, esperan enfocarse en las aplicaciones, pues sería una ayuda que cambiaría el concepto de marketing, resalta. “Por ejemplo, si Google pudiera saber cómo se siente una persona cuando está navegando, la publicidad, que es uno de sus focos, podría ser completamente diferente”, concluye.

Y no sólo han triunfado en Google. Hace poco, Romero, su profesor y el grupo de investigación del que hacen parte, Visión Artificial Biomédica, fueron los mejores en Facial Expression Recognition and Analysis Challenge, una competencia para detectar expresiones faciales en la que participaron universidades como el MIT (Instituto Tecnológico de Massachusetts) y el Imperial College London.

Universidad del Norte, presente por primera vez

Al igual que Romero y Arbeláez, un estudiante y un profesor de la Universidad del Norte, en Barranquilla, también ganaron esta beca. Se trata de Pedro Narváez Rosado y Winston Spencer Percybrooks.

El barranquillero Percybrooks, de 36 años, es el asesor detrás de esta investigación. Estudió ingeniería electrónica en la Universidad del Norte y al terminar consiguió una beca Fulbright, la cual le permitió hacer maestría y doctorado en Atlanta (Estados Unidos), en el Instituto de Tecnología de Georgia. Estuvo siete años allá, pero regresó para ser profesor. “Me gusta enseñar y sobre todo en este campo de la tecnología. Animar a más jóvenes a meterse en el cuento”.

Por eso no dudó en acompañar a Pedro Narváez en su proyecto, distinguido por Google como uno de los mejores de 2017.

Hacia la auscultación a gran escala, inteligente y asistida por computadora para los casos de cuidados primarios remotos es el nombre del proyecto con el que ganaron y el cual tiene como objetivo la construcción de un estetoscopio digital basado en un teléfono móvil, de bajo costo, capaz de grabar y etiquetar los sonidos cardíacos.

También busca usar el aprendizaje automático y desarrollar un método para el diagnóstico de condiciones relacionadas con el corazón a partir de los sonidos grabados, esperando que el sistema sea adecuado para su uso en escenarios de telemedicina, particularmente para apoyar a los médicos no especializados en el campo y en lugares remotos.

“La idea la empezamos a explorar a finales del año pasado. Observamos que había bastante trabajo de investigación que analizar. Sin embargo, aprovechando un curso nuevo que me permitió abrir la universidad, donde tengo a estudiantes de pregrado trabajando en diferentes proyectos de investigación, le dije a Pedro que formara un equipo con estos pelaos y comenzaran a desarrollar la idea, a ver qué salía”.En sus avances crearon un prototipo: cogieron un pequeño estetoscopio, lo cortaron, le metieron un micrófono y grabaron la señal de un celular. Luego comenzaron a correr algoritmos de inteligencia artificial para tratar de reconocer lo que pasaba.

“En abril vimos que estaba la convocatoria a LARA de Google. Creímos que no perderíamos nada haciéndolo. Seguimos trabajando igual, sin importar qué fuera a suceder, y en junio nos avisaron que habíamos ganado. Fue algo muy emocionante”.

Su sueño, que apenas empieza, es que este dispositivo se use en el campo, en los pueblos, principalmente en las áreas remotas del país donde ni siquiera hay un médico o una enfermera. Por eso aprovechan un fenómeno que, dicen, se da en Colombia y otros países en Suramérica. “En estas áreas en las que generalmente no tienen buenas condiciones básicas, sí están teniendo internet a través de los celulares. Entonces vamos a aprovechar lo que tienen para darles lo que no tienen”.

¿Cómo ve Google la investigación en América Latina?

Por quinto año consecutivo, Google y sus premios LARA apoyarán a investigadores de Brasil, México, Chile, Argentina, Perú y Colombia, en un programa que ha beneficiado a 46 proyectos y más de 100 investigadores, incluyendo estudiantes de maestría o doctorado y sus profesores.

Berthier Ribeiro-Neto, director de ingeniería de Google en América Latina y creador de estos premios, asegura que está sorprendido, no por la calidad de los proyectos, sino por su naturaleza. “Muchos investigadores están tratando de aplicar tecnología para producir soluciones para problemas de verdad, problemas que afectan a las personas del común”.

En cuanto al caso de Colombia, explica que, aunque está muy atrás de países como Brasil y Chile en los campos de la investigación, puede mejorar, y más aún después de firmar la paz. “Ahora que no están en guerra y han logrado llegar a un acuerdo, pueden y deben enfocarse en la educación de calidad”.

Finalmente, la colombiana Adriana Noreña, vicepresidenta de Google para Hispanoamérica, asegura que cree firmemente que “la innovación en América Latina trae cambio: social y económico, por eso las grandes mentes tienen que ser apoyadas en sus esfuerzos”.