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Director de la Escuela de Ingeniería Informática PUCV, Dr. Ricardo Soto De Giorgis:

“La PUCV desarrolla líneas de investigación que permiten abrir la mente de los estudiantes desde sus primeros años de estudio”

El Ingeniero Civil Informático de nuestra Universidad, Doctor en Informática de la Universidad de Nantes – Francia - y Director de la Escuela de Ingeniería Informática de la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso, Dr. Ricardo Soto De Giorgis, ha desarrollado una destacada carrera como investigador de nuestra Universidad, dirigiendo diversos proyectos y publicando más de 150 artículos indexados en diferentes conferencias internacionales y revistas científicas, muchas de ellas de gran prestigio en las áreas de las ciencias de la computación, investigación de operaciones e inteligencia artificial.

En una entrevista realizada en abril de 2017, en la Facultad de Ingeniería, el Dr. Ricardo Soto, nos comentó los aspectos más destacados de su carrera como investigador, principalmente enfocada en su línea de trabajo sobre optimización. Al mismo tiempo, nos indicó cómo se encuentra trabajando junto a su equipo docente, para que la Escuela de Ingeniería Informática de la PUCV, siga fortaleciendo sus postgrados y la investigación en términos de publicaciones ISI y proyectos FONDECYT adjudicados.

¿Cómo se inicia su carrera como investigador?

Tras egresar de Ingeniería en Informática y trabajar durante un año en el sector empresarial, recibí una atractiva oferta de la Escuela de Ingeniería en Informática de la PUCV. Ésta consistía en entrar como profesor instructor a la Universidad, con la posibilidad de perfeccionarme en el extranjero. De esta manera y tras dos años de academia, la Universidad me otorga el permiso para ir a estudiar a Francia un Doctorado, oportunidad que hasta el día de hoy, me hace estar convencido que tomé la decisión correcta, principalmente porque me dedico a investigar los ámbitos de la informática que me interesan.

Digo esto, porque el trabajo en empresas, en la mayoría de los casos, está determinado por requerimientos propios de la actividad y que no necesariamente son del interés de quienes los realizan. En síntesis, ser investigador PUCV me permite trabajar en lo que me gusta.

Para quienes no son del área ¿En qué consiste el trabajo de un ingeniero informático?

El campo de un ingeniero en informática es bastante amplio, recordemos que la mayoría de las disciplinas siempre necesitan de alguna forma de la informática. Esto también permite que el ingeniero en informática tenga una permanente alta empleabilidad. A grandes rasgos, el trabajo de un ingeniero en informática está relacionado con el desarrollo, mantenimiento y gestión de sistemas de información de distinta índole.

Dentro de este contexto son distintos roles que puede adoptar el ingeniero informático, tales como desarrollador (programa el software), analista (recoge los requerimientos del cliente y los modela), jefe de proyecto (dirige las distintas actividades del proyecto), así como también cargos comerciales y gerenciales relacionados al área de la informática. Ejemplos interesantes en los que se involucra el ingeniero en informática se enmarcan dentro de las tecnologías esenciales que se necesitan en la actualidad tales como el manejo de grandes volúmenes de información (Big Data), Internet de las cosas, Impresión 3D, Inteligencia Artificial, Optimización, Realidad Aumentada, Realidad Virtual, Drones y Robótica, entre otros.

En relación a lo anterior ¿cuál es su línea central de investigación y por qué la eligió?

Mi línea de investigación es la Optimización, cuyo objetivo es la selección eficiente de la mejor opción -con respecto a un criterio- a partir de un conjunto de opciones disponibles. Existen innumerables casos en la vida real, como por ejemplo la selección de la ruta más corta a partir de un conjunto de rutas disponibles, la selección del grupo de productos que más rentabilidad generan para un negocio dado, la minimización del tiempo ocioso de un grupo de máquinas de producción de una industria.

Un ejemplo más complejo se puede encontrar en los aeropuertos, donde es necesario coordinar una amplia gama de variables para minimizar los costos de operación tales como aviones, rutas, pistas de aterrizaje, trabajadores, horarios y restricciones legales, entre otros. Elegí esta área porque de la misma forma que la informática, la optimización es transversal, problemas de este tipo aparecen en la mayoría de las disciplinas, esta transversalidad hace la disciplina más entretenida y por supuesto más interesante. En nuestro equipo de investigación hemos resuelto problemas provenientes de la minería, industria manufacturera, robótica, matemáticas, biología, medicina y también problemas de optimización presentes en la misma informática.

¿Desde cuándo trabaja en esta línea de optimización?

Desde hace un poco más de 10 años, cuando comencé a desarrollar mi tesis Doctoral en Nantes. El laboratorio donde desarrollé mis estudios doctorales es especialista en optimización y satisfacción de restricciones.

¿Recomienda realizar estudios doctorales en Francia?

De todas maneras, estudiar en países como Francia representa una gran oportunidad para los chilenos, ya que la educación es de altísimo nivel, en particular el laboratorio donde realicé el doctorado es uno de los mejores en mi disciplina. Por otra parte, para los establecimientos públicos es el estado quien paga mayormente la formación del estudiante. De esta forma, para quienes tengan la posibilidad de romper la barrera idiomática, lo recomiendo absolutamente.

¿Nos podría dar algunos ejemplos de su trabajo realizado en Francia?

Los problemas de optimización se pueden resolver con variadas técnicas, no obstante es necesario indicarle al computador como debe resolverse el problema en cuestión, para eso se utilizan lenguajes de modelado y lenguajes de programación enfocados a la optimización. Mi tesis doctoral se centró en el desarrollo de este tipo de lenguajes.

Cabe destacar que en Francia existe una gran vinculación entre los programas doctorales y la empresa, en particular tuve la experiencia de usar como caso de estudio para el desarrollo de mi lenguaje, el modelado de un sistema de aire acondicionado para aviones de guerra de la empresa Dassault Aviation, filial del grupo AirBus. Tuve también la oportunidad de trabajar con el departamento de robótica con el fin de optimizar el juego que tienen las articulaciones de los robots.

Tras doctorarse ¿Cómo fue su regreso a Chile el año 2010?

Muy fructífero en términos de investigación y publicaciones. Una muestra de ello es que al regresar a la PUCV, comencé a trabajar intensamente con el profesor Broderick Crawford, lo que nos ha permitido adjudicarnos a la fecha, un total de 4 Fondecyt - dos cada uno como investigador principal - y publicar sobre 40 artículos científicos ISI entre ambos durante los últimos 7 años.

¿Cuál es la clave para alcanzar este nivel de productividad?

Como comenté anteriormente la optimización es un área transversal, lo que nos permite tener una amplia gama  de problemas que resolver. El investigador se nutre de problemas, por ende ese escenario es ideal para nosotros. Ahora esos problemas hay que resolverlos, en este contexto hay un excelente complemento con el profesor Crawford dado que él desarrolló su tesis centrándose en un grupo de técnicas distintas a las que utilicé yo en mis estudios doctorales.

Esta sinergia nos permite experimentar con un amplio abanico de técnicas y por supuesto combinaciones entre ellas para lograr buenos resultados, que es clave para poder publicar. Sumado a esto siempre es importante contar con el apoyo de alumnos y colaboraciones tanto nacionales como internacionales.

¿Nos podría explicar en qué consisten ambas técnicas?

En nuestra área existen diversas técnicas de optimización, las que se pueden agrupar en técnicas completas e incompletas. En este sentido, cuando el problema es muy grande, existen muchísimas alternativas para elegir. Entre ellas, hay unas mejores que otras, ya sea porque disminuyen costos o generan mayores ganancias. Ante la imposibilidad de conocer la mejor alternativa cuando el espacio de búsqueda es muy grande, ocupamos las técnicas incompletas para aproximarnos a la mejor solución posible, entre las millones de alternativas y combinaciones que existen y que su exploración supera ampliamente las capacidades de los computadores actuales.

Por otra parte las técnicas completas, exploran todo el espacio de búsqueda y garantizan encontrar la mejor solución a un problema determinado. Es así como estas técnicas son mucho más precisas, pero están limitadas por el tamaño del problema. Por ejemplo, si un problema es muy grande, no es posible utilizar técnicas de este grupo, porque analizar todas las combinaciones posibles podría tardar años o décadas.

¿Con cuál trabaja usted?

En mi caso, trabajo con ambas dependiendo del tamaño del problema, en particular en mi último proyecto FONDECYT me centro en las metaheurísticas que son técnicas incompletas. Estas técnicas requieren en general de una costosa configuración para resolver problemas de gran tamaño en forma eficiente. La idea de este proyecto es agregarle mayor inteligencia a estas técnicas de manera que se configuren solas sin necesidad de un programador. De esta manera, en un proceso de auto-aprendizaje, es el mismo algoritmo quien va mejorando cada vez su configuración de búsqueda.

¿De qué manera podría vincular estos resultados con el valor de la investigación PUCV?

Por todo lo antes expresado, la gente entenderá que soy pro-investigación y, en este sentido, creo que debe estar sí o sí, en un sitio de importancia dentro de la universidad, principalmente, porque nos permite generar conocimiento y ponerlo al servicio de nuestros estudiantes. Dicho de otra manera, el prestigio de la formación de pregrado que la PUCV se ha ganado en sus cerca de cien años de historia, camina hoy de la mano con el reconocido desarrollo de líneas de investigación que permiten abrir la mente de los estudiantes desde su ingreso a la Universidad.

En síntesis, no se trata solo de estudiar, sino es relevante crear conocimiento como una contribución al área y al desarrollo del país.

Finalmente, no podemos olvidar los indicadores académicos de los principales rankings internacionales, como el ARWU o el QS, están enfocados en la capacidad de investigación que tienen las universidades. Desde mi perspectiva, en el caso de la PUCV,  existen muy buenos investigadores lo que se refleja en los FONDECYT que cada año nos adjudicamos, pero siento que todavía tenemos mucho para crecer en el ámbito de las publicaciones.

¿Cómo se vinculan sus estudiantes con estas líneas de investigación?

Muchos de los estudiantes que han participado en nuestras investigaciones, han sido luego contratados en departamentos de I+D de distintas empresas, porque desarrollan otra concepción de la ingeniería, lo que impacta positivamente en la innovación y en la creación de soluciones efectivas a los problemas.

En el ámbito de los alumnos de postgrado - Magíster y Doctorado - tenemos cerca de 25 alumnos investigando sobre optimización. Pienso que el interés radica en lo interesante de los problemas a resolver y por el amplio campo que tiene esta disciplina.

En cuanto al pregrado, gracias al curso de investigación de operaciones, hemos logrado que los alumnos que cursan las ingenierías de ejecución y civil, se involucren cada vez más en el desarrollo de la optimización de procesos. En este sentido, los mantenemos informados y actualizados sobre las nuevas técnicas de optimización que aparecen en el mundo.

¿Cómo se relaciona este intenso trabajo en investigación, con el número de publicaciones alcanzado por su Escuela en los últimos años?

Es un trabajo de largo plazo, donde todos hemos asumido el compromiso de elegir qué problemas resolver, qué técnica utilizar y cuándo y dónde publicar. Asimismo, guiamos y comprometemos a nuestros estudiantes para experimentar y desarrollar algoritmos que sean más eficientes que aquellos que ya existen.

En este proceso, trabajamos con más de 60 técnicas, conformando equipos de investigación articulados y colaborativos, donde nosotros como académicos aportamos nuestra experiencia a  todos nuestros alumnos. Además nuestros estudiantes de Doctorado apoyan a los de Magíster y éstos a su vez a los de pregrado. Por tanto, esta metodología de trabajo, sumada a los instrumentos de apoyo a la investigación de la PUCV, nos ha permitido alcanzar un muy buen número de publicaciones.

¿Nos podría dar ejemplos de problemas en los que están trabajando?

Por supuesto. En la actualidad, trabajamos con el “set covering problem”, cuyo propósito es cubrir una cierta cantidad de necesidades incurriendo en el menor costo posible. Un ejemplo sería el caso de las farmacias, que hoy se instalan una al lado de otra por competencia y no por una lógica de cobertura geográfica. Lo mismo ocurre con las antenas de celulares, donde se espera instalar cada vez menos y lograr una mayor cobertura, lo que tiene un positivo impacto en los costos de las empresas.

Otro problema con el que trabajamos fuertemente es el “manufacturing cell design”, un problema orientado a la industria manufacturera. Un producto en general está compuesto de distintas partes, muchas de esas partes se producen en distintas máquinas, si esas máquinas están desorganizadas las partes deben desplazarse en exceso lo que entorpece los tiempos de producción además de generar otros inconvenientes. La idea de este problema es minimizar el desplazamiento de las piezas entre máquinas con el objetivo de optimizar los costos de producción, de inventario, utilización de espacio y otros asociados.

¿Cuál es el principal objetivo que persiguen con este trabajo?

Está demostrado que el agregar valor a los productos o recursos naturales depende de la investigación y si no la desarrollamos, vamos a dejar de lado la producción asociada a la innovación y, finalmente, terminaremos comprando todo, lo que traerá nefastas repercusiones al desarrollo del país. Al respecto, quiero ser enfático en señalar que ¡un país sin investigación, no crece!

Finalmente ¿Algo que desee agregar a esta entrevista?

Solo destacar el trabajo del equipo de la Escuela de Ingeniería Informática, que ha logrado poco a poco posicionar el trabajo en investigación de la Escuela, tanto en número como en calidad. Asimismo, hemos avanzado mucho en estos últimos 5 años, ocupando el segundo lugar en publicaciones al interior de la Facultad.

Otro objetivo clave para nuestro trabajo, es seguir potenciando el postgrado, donde siento que hemos hecho un muy buen trabajo. Por último, poder expresar a los futuros estudiantes de nuestra Escuela, que la informática es mucho más que desarrollar juegos y aplicaciones, es una forma de vida creativa que requiere de amplios conocimientos en programación, matemática y lógica. Esto último, lo digo porque los ingenieros informáticos deben tener claro que por sobre la entretención, está el compromiso de trabajar y estudiar la mejor forma de solucionar aquellos problemas que han impedido que Chile sea un país desarrollado. Sin duda, en este desafío, los informáticos tenemos mucho que decir.