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Investigación Empresarial

Alta productividad

Con 250 solicitudes de patentes y 412 artículos publicados, la unidad de I&D de IBM es uno de los más provechosos centros de innovación de Brasil

IBM La unidad de I&D brasileña es líder global de la multinacional en la creación de soluciones de computación cognitiva orientadas al área de recursos naturalesIBM

El Laboratorio de Investigaciones de IBM en Brasil, creado en 2011, acumula 250 solicitudes de patentes remitidas a la Oficina de Patentes y Marcas de Estados Unidos (USPTO), de las cuales 40 ya le han sido concedidas, y 412 artículos publicados en revistas científicas. Dichas patentes están relacionadas con las áreas de nanotecnología, computación en la nube, computación cognitiva e internet de las cosas, con aplicaciones fundamentalmente en la industria de petróleo y gas, en minería, en agronegocios, en finanzas y en salud. Este desempeño ubica a la multinacional estadounidense como uno de los más productivos centros de innovación empresarial de Brasil.

El área de investigación y desarrollo (I&D) de la empresa cuenta con dos estructuras de laboratorios en el país emplazadas en São Paulo y Río de Janeiro, en las cuales trabajan 140 personas dedicadas a la innovación. Según Ulisses Mello, director de investigaciones de IBM Brasil, el país es líder global del grupo en el desarrollo de soluciones en computación cognitiva en el área de recursos naturales, y el propósito del Laboratorio de Investigaciones, instalado hace seis años, sigue siendo el de “aprovechar la vocación brasileña para la producción de productos agropecuarios, minerales y petróleo, a los efectos de agregar valor en conocimiento y producir y exportar tecnología además de commodities”.

Pedro Guermandi Pavanato/ IBM En los laboratorios con sede en São Paulo y en Río de Janeiro trabajan 140 personas dedicadas a la innovaciónPedro Guermandi Pavanato/ IBM

En abril de este año, la compañía expandió sus actividades de I&D con una inversión de 4 millones de dólares en un nuevo laboratorio experimental en nanotecnología: NanoLab, con sede en Río. IBM de Brasil ya realizaba desde hacía cuatro años investigaciones en la área de nanotecnología, y el país constituye un referente en la multinacional en lo que hace a investigación de microfluidos, el estudio de los fluidos a microescala, y en el desarrollo de microdispositivos, similares a chips de computadoras, para análisis químicos. El nuevo laboratorio les brindará a los científicos una estructura de aparatos para la caracterización, el manipuleo y las pruebas de nanopartículas, compuesta por microscopios ópticos y de fuerza atómica de alta precisión, impresoras 3D y herramientas de pruebas de hardware y software.

Las investigaciones en nanotecnología y microfluidos se orientan fundamentalmente hacia los sectores de salud, de agronegocios y de petróleo, y resultaron en 25 solicitudes de patentes ante la USPTO. Uno de los estudios más prometedores apunta a determinar cómo expandir la extracción de petróleo en los reservorios con base en el análisis del comportamiento de las moléculas de crudo líquido en contacto con un material sólido que representa a las rocas a nanoescala.

Reproducción del libro Flora Brasiliensis La plataforma de innovación abierta IBM Agritech, desarrollada en Brasil, puede contribuir para incrementar la productividad agrícola nacionalReproducción del libro Flora Brasiliensis

El equipo del NanoLab se aboca al estudio de distintas técnicas y materiales que pueden expandir la extracción de crudo. Mathias Steiner, gerente del laboratorio, dice que el 60% del petróleo de una reserva permanece en conductos capilares en las rocas, que tienen tan sólo unas decenas de nanómetros de ancho. “Un aumento de producción de tan sólo el 1%, utilizando los resultados de la investigación en nanociencias y nanotecnología, significaría casi un millón de barriles de petróleo adicionales diarios en el mundo”, informa Steiner, quien coordina la investigación. En Brasil, el incremento del 1% en su producción diaria de 2,4 millones de barriles redundaría en una expansión de la producción de 8,8 millones de barriles anuales.

Los trabajos de investigación básica transcurren en simultáneo con los de investigación aplicada. Al tiempo que en el NanoLab se investiga el flujo de petróleo en nanocapilares y se estudia cual es la presión necesaria para bombear agua de manera tal de mejorar el desempeño del reservorio, el laboratorio emplea Watson, una plataforma de servicios cognitivos en la nube, para analizar polímeros existentes en el mercado que puedan utilizarse en sistemas destinados a la extracción del crudo de los capilares de las rocas. Los sistemas cognitivos son capaces de procesar información no estructurada y estructurada y tienen también la capacidad de crear probabilidades e hipótesis con base en los datos y en los conocimientos asimilados.

IBM Watson Health La plataforma de servicios cognitivos Watson, utilizada en el sector de la salud, permite que los médicos carguen en el sistema información clínica de sus pacientes, tal como el historial del tratamiento y los resultados de estudiosIBM Watson Health

Ado Jorio, profesor titular del Departamento de Física y prorrector de Investigación de la Universidad Federal de Minas Gerais (UFMG), sostiene que la nanotecnología está en ciernes, y el hecho de contar con un laboratorio como el NanoLab en Brasil genera numerosas oportunidades para investigar en el país. El Laboratorio de Nanoespectroscopía (LabNS) de la UFMG mantiene un convenio de investigación con el NanoLab.

Según Jorio, existe una complementariedad entre ambos centros de investigación. El LabNS ha venido desarrollando aparatos de medición para nanoespectroscopía óptica que aún no se comercializan y permiten efectuar mediciones ópticas a escala nanométrica. Por otra parte, IBM tiene capacidad para producir nanodispositivos destinados a diversas aplicaciones referentes a la teledetección en agricultura, gas y petróleo. “Uniremos ambas tecnologías para buscar a escala nanométrica posibles soluciones para mejorar el costo energético de la extracción de petróleo y para desarrollar granos destinados a la agronomía”, comenta.

Léo Ramos Chaves Se inauguró un nuevo laboratorio experimental de nanotecnología en Río en abril de 2017Léo Ramos Chaves

Tecnología conversacional
IBM celebra su centenario en Brasil. En 2016 obtuvo ingresos globales por valor de 79.900 millones de dólares e invirtió 6.000 millones de dólares en I&D. La empresa no divulga datos de facturación y gastos en innovación en el país. En total, el grupo cuenta con 12 laboratorios globales y 8 mil inventores, de los cuales 3 mil son científicos (los otros 5 mil son empleados con otras funciones que participaron en innovaciones que generaron patentes), y suma 50 mil patentes activas. Parte del trabajo de investigación que lleva adelante la compañía se concreta en el marco de convenios académicos. En Brasil, la multinacional mantiene acuerdos con la Pontificia Universidad Católica de Río de Janeiro (PUC-Río), el Instituto de Matemática y Estadística de la Universidad de São Paulo (IME-USP), la Escuela Politécnica de la USP y la UFMG.

Una línea de trabajo importante del laboratorio en Brasil es la tecnología conversacional. La idea de la misma consiste en utilizar el sistema cognitivo Watson para reunir dados, análisis y opiniones de distintos expertos en un determinado campo de especialización, publicadas o divulgadas en los más diversos formatos (textos, videos e imágenes), y ofrecerles a los usuarios un conjunto organizado de información a través de una aplicación. En el área rural, la aplicación conversacional, aún en desarrollo, recibió el nombre Agria. También se está elaborando una solución similar, denominada Finch, para el sector financiero. “Incluso los pequeños ahorristas podrán tener acceso a diversos analistas antes de tomar las decisiones referentes a sus inversiones”, comenta Ulisses Mello.

Pedro Guermandi Pavanato/ IBM La empresa cuenta con 12 laboratorios globales y posee 50 mil patentes activas. En 2016 la compañía invirtió 6.000 millones de dólares en I&D en el mundoPedro Guermandi Pavanato/ IBM

El desarrollo de innovaciones brasileñas en computación cognitiva motivó a IBM a establecer un acuerdo de cooperación con la FAPESP en la modalidad de Investigación en Asociación para la Innovación Tecnológica (Pite). IBM y la FAPESP costearán en partes iguales una inversión por valor de 500 mil dólares durante 10 años para la financiación de investigaciones conjuntas entre universidades paulistas y el centro de I&D de la empresa en el país.

Ya se ha concretado una primera convocatoria pública: se aprobaron y se contrataron siete proyectos en marzo de este año. Entre ellos se encuentran proyectos destinados a estimar automáticamente la franja etaria mediante el procesamiento de señales de voz, estudios sobre el aprendizaje avanzado de máquinas, el desarrollo de técnicas para la inferencia y el aprendizaje de programas lógicos probabilísticos, la descripción y la solución de juegos espaciales y la computación del lenguaje con neuronas espejo.

Eduardo Cesar Con la ayuda de la computación cognitiva e internet de las cosas, los investigadores desarrollan modelos de agricultura de precisión mediante el empleo de pronósticos climáticosEduardo Cesar

Los servicios cognitivos del Watson ya se emplean en el sector financiero brasileño desde 2015, cuando el banco Bradesco implementó este sistema en su call center interno. En primera instancia, el laboratorio brasileño de IBM tuvo que insertar el idioma portugués con sus matices regionales en el Watson. En un segundo momento, se alimentó el sistema con sus datos sobre rutinas de trabajo y productos Bradesco, lo cual le permitió brindar respuestas a más de 200 mil preguntas sobre 59 productos y servicios del banco. En 2016 fue el turno del Banco do Brasil de contratar el sistema para atender a sus clientes de internet banking, a través del cual se realiza el 60% de las transacciones de la institución. Con este sistema ya es posible realizar 144 transacciones distintas.

Pedro Guermandi Pavanato El equipo del NanoLab realiza estudios tendientes a elevar la productividad de los campos de petróleo en BrasilPedro Guermandi Pavanato

El sistema Watson también está utilizándose en el área de la salud. Una iniciativa en desarrollo se lleva adelante en el hospital del cáncer Mãe de Deus, en Porto Alegre (Rio Grande do Sul). Según Márcia Ito, científico de IBM en el segmento de salud, la solución Watson for Oncology les permitirá a los médicos incluir en el sistema la información clínica de su paciente, es decir, la historia clínica y los resultados de estudios. Y el programa planteará opciones de tratamiento basadas en evidencias científicas mundiales. “Es un sistema de apoyo a las decisiones clínicas. Pero la palabra final siempre será del médico”, destaca Márcia.

Para los médicos, una ventaja de este sistema consiste en que permite obtener información actualizada sobre nuevas comprobaciones científicas. Cuando se trata del área oncológica, por ejemplo, esta tarea es especialmente difícil ante los alrededor de 50 mil trabajos de estudios sobre el cáncer publicados anualmente en Brasil y en el mundo. En este momento, el equipo brasileño trabaja en la adaptación del Watson para operar con el lenguaje y la terminología clínica del país, con los protocolos clínicos locales y con las regulaciones de la Agencia Nacional de Vigilancia Sanitaria (Anvisa).IBM

Con enfoque en los agronegocios
La importancia de los negocios agropecuarios en la economía brasileña llevó a IBM a pensar en soluciones destinadas a este sector. Así surgió la plataforma de innovación abierta IBM AgriTech, que recurre a tecnologías de la empresa, tales como la computación cognitiva, internet de las cosas y el blockchain –el registro de transacciones digitales con garantía de autenticidad–, para desarrollar en el país soluciones locales con potencial de comercialización global. Entre los proyectos en desarrollo en el laboratorio se encuentran modelos de agricultura de precisión mediante el empleo de pronósticos climáticos, que les permite a las empresas asociadas crear herramientas para la información en el campo, con orientación sobre el mejor día y la mejor hora para la siembra, la cosecha, el riego y la aplicación de defensivos agrícolas.

Otro campo de investigación reside en la comprensión cognitiva de imágenes, que permite el análisis de fotos tomadas en el campo por drones con base en inteligencia artificial. El objetivo de esto es concebir herramientas que detecten el comienzo del avance de plagas en los cultivos, por ejemplo, o software que efectúen el conteo de frutas en una plantación, o el inventario de árboles de un monte de eucaliptos para una empresa de papel y celulosa. El IBM AgriTech, de lanzamiento reciente, se desarrolló en colaboración con compañías que operan en el sector agropecuario y con empresas del sector de tecnología agrícola en Brasil.

Proyectos
1.
Estimación automática de la franja etaria mediante el procesamiento de señales de voz (nº 16/ 18700-7); Modalidad Ayuda a la Investigación – Asociación para la Innovación Tecnológica (PITE); Convenio IBM Brasil; Investigador responsable Ivandro Sanches (UNIFEI); Inversión R$ 40.500,00
2. Aplicación de técnicas de transferencia de aprendizaje y ontologías a modelos QSAR para regresión (nº 16/ 18840-3); Modalidad Ayuda a la Investigación – Asociación para la Innovación Tecnológica (PITE); Convenio IBM Brasil; Investigador responsable Patrícia Rufino Oliveira (EACH-USP); Inversión R$ 72.151,68
3. Algoritmos para inferencia y aprendizaje de programas lógicos probabilísticos (nº 16/18841-0); Modalidad Ayuda a la Investigación – Asociación para la Innovación Tecnológica (PITE); Convenio IBM Brasil; Investigador responsable: Fabio Gagliardi Cozman (Escuela Politécnica-USP); Inversión R$ 36.294,08
4. Deep learning y redes complejas con aplicaciones en visión computacional (nº 16/18809-9); Modalidad Ayuda a la Investigación – Asociación para la Innovación Tecnológica (PITE); Convenio IBM Brasil; Investigador responsable Odemir Martinez Bruno (ICMC-USP); Inversión R$ 83.086,31
5. Aprendizaje de máquinas avanzado (nº 16/ 18615-0); Modalidad Ayuda a la Investigación – Asociación para la Innovación Tecnológica (PITE); Convenio IBM Brasil; Investigador responsable André Carlos Ponce de León Ferreira de Carvalho (ICMC-USP); Inversión R$ 146.166,00
6. Computando lenguaje con neuronas espejo (nº 16/ 18825-4); Modalidad Ayuda a la Investigación – Asociación para la Innovación Tecnológica (PITE); Convenio IBM Brasil; Investigador responsable Fábio Marques Simões de Souza (CMCC-UFABC); Inversión  R$ 112.960,19/ 1.136,40
7. Descripción, representación y solución de juegos espaciales (UNIFEI) (nº 16/ 18792-9); Modalidad Ayuda a la Investigación – Asociación para la Innovación Tecnológica (PITE); Convenio IBM Brasil; Investigador responsable Paulo Eduardo Santos; Inversión R$ 143.066,36

Artículo científico
GIRO, R. et al. Adsorption energy as a metric for wettability at the nanoscale. Scientific Reports. 11 abr. 2017.