El profesor Miguel Cárcamo publicó un capítulo en el libro oficial del telescopio Square Kilometre Array. En la investigación, detalla cómo es que la ingeniería informática, el Big Data y la Inteligencia Artificial serán las piezas clave para procesar la enorme cantidad de datos que revelarán los secretos del cosmos, en particular, los campos magnéticos cósmicos.
El Departamento de Ingeniería Informática (DIINF) de la Universidad de Santiago (USACH) se posiciona en la vanguardia de la investigación astronómica global. El Dr. Miguel Cárcamo, profesor del Departamento, es uno de los autores del libro “Advancing Astrophysics with the SKA II”, una obra que reúne los avances científicos y hoja de ruta técnica para el Square Kilometre Array (SKA), el radio interferómetro/ radiotelescopio más grande e importante del mundo que actualmente se construye en Australia y Sudáfrica.
El capítulo, titulado “Faraday Tomography with the SKA: A New Era of Cosmic Magnetism Studies”, no solo aborda un fascinante misterio del universo, sino que plantea un tremendo desafío de procesamiento de datos computacionales donde la informática es sin duda una pieza clave en este proyecto.
El misterio del magnetismo cósmico
A diferencia de un telescopio óptico tradicional que toma fotografías directas del cielo, el SKA es un radio-interferómetro compuesto por múltiples antenas separadas a cortas y largas distancias. Esto implica que los datos son muestreados de forma incompleta y además tienen ruido debido a interferencias terrestres.
Construir una imagen desde estos datos es un desafío informático que se conoce como un “problema inverso”. En palabras sencillas, es como intentar reconstruir la forma exacta de un objeto tridimensional observando únicamente su sombra proyectada en una pared. Matemáticamente, los datos recibidos podrían encajar con infinitas imágenes posibles del objeto observado.
Para resolver esto, el profesor Cárcamo explica que se utilizan algoritmos sofisticados de optimización y “regularización”. Este proceso informático consiste en programar reglas y entregarle pistas matemáticas al algoritmo para que logre llegar a una solución y así reconstruir la imagen correcta entre millones de posibilidades.
Big Data e Inteligencia Artificial: El futuro del software
El volumen de información que generará el SKA no tiene precedentes, lo que transforma este hito astronómico en un desafío de Big Data.
“Los datos van a ser gigantes, entonces necesitamos técnicas y tecnologías que nos permita
procesarlos. Una de esas técnicas tiene que ver con la comprensión: procesar datos comprimidos y obtener los mismos resultados que si usáramos los originales, además de utilizar computación de alto rendimiento”, detalla el académico.
El horizonte de esta investigación proyecta un rol cada vez más activo para las nuevas tecnologías. El siguiente paso del equipo es mejorar Pyralysis, el software que están desarrollando actualmente, llevándolo a la frontera tecnológica. “El desafío es que, en lugar de correr un algoritmo tradicional para procesar los datos, esto lo haga una inteligencia artificial. De esa forma, se hará mucho más expedito”, concluye el profesor.
Con este tipo de investigaciones, el DIINF de la USACH demuestra una vez más que el código y el desarrollo de software son herramientas fundamentales para expandir las fronteras del conocimiento humano, desde nuestras salas de clases hasta los confines del universo.
Por: Ignacio Arévalo y Valentina Kächele
