3 de agosto de 2026

Nos visitó el, Dr. Miguel Ángel Alonso Arévalo, investigador del departamento de Electrónica y Telecomunicaciones del CICESE. El tema de su plática fue: “Algunas aplicaciones del procesamiento de señales e imágenes y el aprendizaje de máquinas”. Presentó algunos resultados de sus trabajos en los últimos 5 años. El primero fue el análisis de sonidos cardiacos, considerando que la primera causa de muerte en México se asocia a enfermedades cardiovasculares. La organización Mundial de la Salud (OMS) confirma que sucede igual a nivel mundial. Por otra parte, la tecnología moderna no está disponible en amplias regiones del país. Es bien sabido que la auscultación cardiaca mediante un estetoscopio es un método sencillo y de bajo costo para obtener información del estado cardiovascular de una persona. Por sugerencia del Dr. Roberto Conte, decidió aplicar sus conocimientos a este tema, conocido formalmente como “fonocardiograma” que es la señal que produce la actividad mecánica del corazón. Se trata de una señal cuasi-periódica y no-estacionaria. El objetivo general es desarrollar un sensor que se le coloque al paciente en diversas partes de su cuerpo y analizar, mediante una computadora, el fonocardiograma registrado. Un médico con experiencia desarrolla lo que se conoce como “oído clínico”. En la computadora se crea una base de datos con 4,200 sonidos cardiacos previamente registrados con datos de todo el mundo, correspondientes a 100 mil ciclos cardiacos, aproximadamente. Entre estos sonidos hay algunos que revelan patologías. Aplicando técnicas de lenguaje de máquina, la eficacia en la detección alcanza 93%. Además, los sensores pueden registrar frecuencias que no son audibles para el oído humano, particularmente en la región del infrasonido donde se encuentran las frecuencias cardiacas. Mostró una imagen de un fonocardiograma que ilustra las zonas estudiadas. Más recientemente se propusieron aplicar técnicas de aprendizaje profundo (IA) para el análisis de los fonocardiogramas. En particular aplica modelos de redes neuronales convolucionales (CNN’s por sus siglas en inglés) que transformas señales de sonido en una dimensión (1D) en imágenes bidimensionales (2D) y poder aplicar las técnicas de procesamiento de imágenes que ya existen para procesar dichas señales. La base datos que ya tenían de 100 mil latidos se convirtió en una base de datos de 14 mil imágenes. Mostró ejemplos de cómo se ve un fonocardiograma y como se ve la imagen correspondiente aplicando técnicas de transformación convencionales, como Transformada de Fourier, entre otras. Estas imágenes son las que se alimentan a las CNN’s y así aprender cuales son patológicas. La eficacia en la detección aumentó de 92% a prácticamente el 100%. Otro reto fue limpiar los fonocardiogramas del ruido ambiental. Esto se conoce como separación ciega de señales. Mostró fonocardiogramas antes y después del proceso de limpieza. Durante la pandemia (COVID-19) se les pidió trabajaran en la determinación de signos vitales sin contacto con los pacientes. El objetivo era poder detectar casos de COVID-19 de manera confiable, rápida y no-invasiva, tratando de evitar falsos positivos. Para medir la temperatura corporal es importante escoger bien la zona. Encontraron que el lugar más preciso es la cuenca interna de los ojos. Así, pudieron determinar la temperatura corporal, la tasa de respiración y el ritmo cardíaco, combinando imágenes térmicas e infrarrojas en las zonas de interés. Comparó el costo de armar un sistema de laboratorio con el de uno comercial: el primero cuestas del orden de 1,500 Dls., mientras que el segundo es de 50 mil Dls. Mostró un video que muestra el proceso de medición de una persona. Tarda aprox. 15 s para obtener lecturas confiables de los signos vitales. Otro tema de interés es la detección de defectos en paneles solares fotovoltaicos. Para esto existe una técnica de electroluminiscencia infrarroja. El daño más común se debe al estrés mecánico que sufre la celda solar al pasar de una temperatura de hasta 80C en el día a 10C durante la noche. Se construyó un banco de pruebas para paneles fotovoltaicos. Otro tema fue la identificación de grupos de estrellas en observaciones astronómicas. Se trató de aplicar un algoritmo para la identificación de polígonos, a los que forman grupos de estrellas cercanas, para utilizarlos como guía de orientación satelital, muy parecido a las técnicas de navegación de los fenicios hace algunos miles de años. Más recientemente, trabajaron en la identificación de esporas de hongos de la madera en plantas de vid. Las enfermedades del tronco de la vid son consideradas las patologías más destructivas para dicha planta, causan pérdida de productividad y eventualmente la muerte de la vid. Normalmente, el hongo se identifica mediante análisis microbiológico en laboratorios del CDMX o Guadalajara a un costo de 10 dls por muestra y con una espera de aprox.15 días. Mediante su método, se tomaron imágenes del laboratorio de fitopatología del CICESE. La base de datos es de aprox. 1320 imágenes de las 4 esporas más comunes en el Valle de Guadalupe. Se logró la identificación con 96 a 97% de precisión. Los resultados son instantáneos y a muy bajo costo. Su trabajo más reciente es en colaboración con el Dr. David Schneider de CICESE para el manejo sustentable de los plaguicidas. La plaga en particular que les preocupa es de cicadellidae membracidae que son los vectores de la enfermedad de Pierce. Los biólogos obtienen en un momento dado, qué plagas contiene la planta y poder así determinar el momento óptimo para aplicar el plaguicida. Para esto se generó una base de datos con 3 mil especímenes provenientes de Baja California (Valle de Guadalupe), Sonora, California y Arizona. Las imágenes son de iNaturalist, disponibles en red. Ahora están en la etapa de un sistema de reconocimiento que es una computadora de bajo costo acoplada a una cámara con lente de microscopio. Así podrán detectar la presencia de cicadellidae de manera inmediata y graficar la abundancia de especies dañinas en la superficie plantada.

G. Corral. En el caso de los fonocardiogramas, ¿cuál es el objetivo final? ¿Se trata de sustituir a los electrocardiogramas? R. Son análisis complementarios. El electrocardiograma nos da la parte eléctrica del corazón. El fonocardiograma revela fallas en la parte mecánica, i.e., una válvula o el flujo de sangre en el corazón. El objetivo es ofrecer dispositivos de bajo costo para complementar el equipamiento de médicos en lugares remotos. S. Álvarez. Tal parece que encontraste un “matillo” que puedes usar en diferentes aplicaciones. ¿Qué tan original es? ¿Qué vinculación tienes con empresas? R. No tiene una vinculación directa. Los biólogos sí la tienen. Hay acercamientos con médicos. Lo que sucede en México es diferente a lo que sucede en Europa o en otros países. J. Siqueiros. ¿Tus investigaciones han generado patentes? Comentó que. en el caso de las celdas solares, las fallas se detectan en el recibo de la CFE. ¿Por qué se enfocan tanto en el bajo costo? Sugiere ser más selectivo en lo que se quiere resolver. ¿Será más conveniente la aplicación para la salud de las plantas de vid? R. Sí, tiene algunas patentes de hace muchos años, pero su costo no lo justifica. Suele ser desmotivante. Se interesó en el área biomédica, pero es un ambiente muy complicado. R. De La Paz. ¿Cuál es la licenciatura ideal para hacer una tesis de maestría contigo? R. Depende más de la persona que de la licenciatura, pero los que ha tenido vienen de ingeniería electrónica o de física. A. Arroyo. En una entrevista sobre vinculación con el Dr. O. Sosa, comentó que hacen falta intérpretes entre los mundos científico y tecnológico. Además, está la parte gubernamental. ¿Cómo ha sido para ti? ¿Cómo te comunicas? R. Es una pregunta complicada. La divulgación científica no es su fuerte. Recordó una frase de R. Feynman: “La última prueba del conocimiento que se tiene es la capacidad de transmitirlo” Él se limita a transmitir lo más básico o fundamental y no las aplicaciones. L. Cota. Un grupo de rectores de la ANUIES, en visita a la Universidad de Stanford, le preguntaron al presidente de Stanford: ¿Cómo le hace la Univ. de Stanford para lograr tan excelente vinculación con las empresas del Silicon Valley? Sorprendido por la pregunta, el presidente de Stanford respondió: lo que hacemos aquí es formar gente muy bien educada. La investigación aplicada o tecnológica se realiza de manera más eficiente en las fábricas. Hace algunos años me sorprendió que uno de los laboratorios más avanzados, en la frontera del conocimiento en nanotecnología, resultó ser, L’Oréal, París. Empresa líder en cosméticos y ofrecen un premio a nivel mundial para mujeres en la ciencia. Otro ejemplo de tristes resultados fue el empeño del CINVESTAV-IPN hace algunos años por resolver el problema de la manufactura de tortillas de manera energéticamente eficiente, limpia para el medio ambiente y saludable para quienes las hacen. Después de varios años de esfuerzos, con muchos artículos científicos publicados, una planta piloto y una máquina funcionando, la tecnología no pudo ser transferida a empresa alguna y todo el proyecto fue calificado como un fracaso. El líder del proyecto fue despedido e inclusive se fue del país. Conclusión: quienes se dedican a la investigación científica en las instituciones de México deben dedicarse a lo que saben hacer, lo mejor que puedan, transmitir sus conocimientos y formar recursos humanos al más alto nivel. Los conocimientos que se obtienen de la investigación científica básica son eventualmente aplicados para resolver problemas de la sociedad, pero también se requiere de una industria competitiva al más alto nivel tecnológico, como en los países más avanzados. Lo que tu sabes es muy valioso. Dedícate a lo tuyo y forma recursos humanos. B. Barón. Coincide en que no es responsabilidad de los investigadores buscar las aplicaciones de sus trabajos. Sugiere que podría haber un departamento en la institución de investigación o una dependencia a nivel más alto que sea quien reciba los problemas que requieren una solución y se los plantee a la comunidad científica. Así se podría generar una estrategia que conecte de principio a fin a la investigación con la industria. ¿Existe algo así en CICESE? En relación con fonocardiogramas y la detección de signos vitales sin contacto, ¿se han llevado a la industria médica o al gremio de los médicos para su evaluación y comentarios? R. Solo conoce una empresa danesa que construyó un dispositivo que se presiona contra el pecho y obtiene un fonocardiograma. Se trata de una empresa conectada con médicos de una universidad de Copenhague. Observa que la parte importante no es el aparato en sí, sino la disponibilidad de datos y el manejo por sistemas de redes neuronales y el aprendizaje profundo lo que resuelve los problemas. En eso consiste el “martillo” que se mencionaba antes. Es un enfoque de fuerza bruta pero el futuro va por allí. El que tenga más datos hará la diferencia. R. Conte. Es un problema viejo. Las necesidades locales deben proponer los problemas, pero la mesa de la investigación científica tiene una pata muy larga y una pata muy pequeña para apoyar las aplicaciones y los negocios. R. Todo mundo comenta y admira la visión de largo plazo de los chinos que han venido avanzando paso a paso y ahora nadie los puede parar. B. Altamira. Para resolver el dilema entre la industria y la comunidad de investigación, es importante que los problemas surjan de las necesidades de la industria. Si alguien lo necesita buscará quien le puede ayudar a resolverlo, porque tener una solución puede representar más utilidades para la industria. Siguiendo ese camino, sí se puede lograr vinculación con la industria.

Un catedrático de la Facultad de Derecho les dice a sus estudiantes: recuerden que cuando sean abogados, los casos a veces se ganan y a veces se pierden, pero siempre se cobran.

¡No me callaré! Rafael Álvarez Codero. Excélsior, 02/08/2026