El poder de los datos para resolver desafíos energéticos, sanitarios, científicos o sociales

Los Premios de Estadística e Investigación Operativa celebran la creciente capacidad de estas áreas del saber para afrontar algunos de los grandes problemas del mundo actual

España, los premiados en las primeras dos ediciones de estos galardones han sido autores de trabajos innovadores con aplicaciones en múltiples campos, desde la gestión de recursos sanitarios en una pandemia como la del Covid-19, hasta la optimización en el uso de energías renovables y la eficiencia de procesos industriales a gran escala.

"La Estadística y la Investigación Operativa son campos científicos absolutamente centrales, proveedores de modelos y herramientas que están detrás de multitud de procesos en un amplio abanico de facetas de la vida económica y social. Sin ellas, la sociedad global e interconectada del siglo XXI no podría funcionar o lo haría de manera extraordinariamente ineficiente, derrochando recursos escasos", ha destacado el director de la Fundación BBVA, Rafael Pardo.

Los Premios Sociedad de Estadística e Investigación Operativa (SEIO)-Fundación BBVA reconocen las aportaciones más innovadoras de la investigación realizada en España en estos dos campos transversales, que a menudo son prácticamente invisibles para el gran público, pero cuyas contribuciones son fundamentales tanto para el avance del conocimiento en todas las áreas de la ciencia, como para el desarrollo tecnológico. La ceremonia inaugural de estos galardones, celebrada ayer en la sede madrileña de la Fundación BBVA, ha reconocido a los 28 investigadores premiados en sus dos primeras ediciones, autores de trabajos con aplicaciones en múltiples campos, desde la gestión de recursos sanitarios en una pandemia como la del Covid-19, hasta la optimización en el uso de energías renovables y la eficiencia de procesos industriales a gran escala.

"El Big Data actual, caracterizado por un gran volumen de datos, una amplia variedad de tipos (numéricos, textuales, imágenes, sonido) y la gran velocidad de procesamiento de los mismos, hacen ver que la Estadística y la Investigación Operativa son campos científicos absolutamente centrales, proveedores de modelos y herramientas que están detrás de multitud de procesos en un amplio abanico de facetas de la vida económica y social. Sin las potentes y versátiles herramientas de la Estadística y de la Investigación Operativa, la sociedad global e interconectada del siglo XXI no podría funcionar o lo haría de manera extraordinariamente ineficiente, derrochando recursos escasos", ha señalado el director de la Fundación BBVA, Rafael Pardo, en el discurso que ha pronunciado durante la ceremonia. "Si los datos han crecido de manera exponencial, estimándose que en un solo día se genera hoy tanta información como de manera agregada en los cinco milenios desde el despegue de la escritura, está claro que estamos en la era de la Estadística y la Investigación Operativa, que deberían tener un peso reforzado en todos los niveles de la enseñanza e incrementar su difusión a la sociedad en su conjunto".

"Con frecuencia vemos decisiones individuales, organizativas y la emergencia de movimientos sociales de espaldas al mejor conocimiento validado, que tienen como uno de sus elementos característicos el estar basados en ideas y modelos mentales equivocados, sustentados en correlaciones espurias entre sucesos aleatorios que nada tienen nada que ver entre sí". Por ello, el director de la Fundación BBVA ha defendido que hace falta "un esfuerzo urgente de alfabetización estadística y de interpretación de datos". Este es precisamente uno de los objetivos que ha motivado la creación de estos nuevos premios con la SEIO, según ha recalcado Rafael Pardo, "para visibilizar y difundir la mejor investigación científica en estos dos campos, poniendo en valor social la contribución de una amplia y altamente productiva comunidad científica en los campos de la Estadística y la Investigación operativa".

En esto ha coincidido plenamente el presidente de la SEIO, Jesús López Fidalgo, quien también ha enfatizado en su discurso cómo el objetivo de estos galardones es no sólo incentivar la excelencia de los investigadores en estas disciplinas científicas, sino difundir su trabajo a la sociedad: "Deseo que estos premios sirvan para dar a conocer la Estadística y la Investigación Operativa, muchas veces escondidas en las aplicaciones; como el aire que respiramos y que nos resulta necesario, muchas personas reconocen que está presente en todos los sitios, a la vez que no lo ven en ninguno o casi ninguno".

El profesor López Fidalgo también ha recordado la importancia histórica de estas disciplinas científicas: "La expresión 'investigación operativa' tiene su origen en los prolegómenos de la II Guerra Mundial. En 1934, el gobierno británico creó un grupo para investigar cómo mejorar las operaciones. Llamó 'Investigación Operativa' a esta nueva rama de la ciencia, vital para Inglaterra durante la Segunda Guerra Mundial". En cuanto a Estadística, "aunque es una disciplina con varios milenios de antigüedad, el término nació en el siglo XVIII en la palabra alemana statistik, cuyo significado hace referencia al Estado, a la ciencia del Estado". Ambas disciplinas conviven en una sola sociedad científica formando "lo que hoy día podríamos llamar la Ciencia de los Datos".

PREMIOS CREADOS EN 2020

La SEIO y la Fundación BBVA decidieron crear estos galardones en 2020 para reconocer las aportaciones más innovadoras en dos disciplinas que, pese a ser grandes desconocidas para el gran público, tienen un papel cada vez más importante en la generación de conocimiento, y en tecnologías -como la Inteligencia Artificial y el Big Data- indispensables del mundo actual.

La Estadística se ocupa del análisis de datos, del ajuste de modelos matemáticos a la realidad, mientras que el objetivo de la Investigación Operativa es optimizar la toma de decisiones. Hoy, la ubicuidad y la potente capacidad de cálculo de los ordenadores permite recabar cantidades ingentes de datos, pero para interpretarlos y convertirlos en información son necesarios los instrumentos matemáticos adecuados. Estas herramientas proceden de la Estadística y la Investigación Operativa.

De ahí el auge actual de ambas disciplinas, que son fundamentales para el análisis de datos en todas las áreas de la ciencia, y que están en la base de avances tecnológicos hoy cotidianos. Desde los buscadores de Internet y las apps del móvil, hasta prácticamente la totalidad del esfuerzo científico por contener la actual pandemia de covid-19 se sustentan sobre el armazón de la Estadística y la Investigación Operativa.

Los Premios SEIO-Fundación BBVA, dotados con 6.000 euros en cada una de sus cinco categorías, se conceden anualmente por contribuciones pioneras realizadas en una universidad o centro científico en España. Los trabajos premiados en las dos primeras ediciones de 2020 y 2021 abarcan una gran diversidad de áreas y pueden tener múltiples aplicaciones en campos como la bioinformática, la investigación médica, la eficiencia energética y la producción industrial.

PREMIADOS EN LA EDICIÓN DE 2020

El equipo formado por Wenceslao González Manteiga y Manuel Febrero-Bande, de la Universidad de Santiago de Compostela, Juan A. Cuesta-Albertos, de la Universidad de Cantabria, y Eduardo García-Portugués, de la Universidad Carlos III de Madrid, ha sido premiado en la categoría de Mejor contribución metodológica en el campo de la Estadística, ha desarrollado una nueva técnica aplicable a la predicción de precios de energía, de activos financieros o de control de tráfico. En la pandemia por Covid-19 se ha empleado además para predecir ingresos hospitalarios.

"El trabajo está siendo ya una fuente de inspiración para la aplicación y selección de nuevos modelos predictivos, en contextos diversos", ha explicado en su discurso González Manteiga, "como en la predicción de series funcionales de tipos de interés, el control de indicadores medioambientales o en el uso más reciente de predictores con modelos lineales funcionales para el seguimiento de la pandemia del COVID".

"Tenemos un mundo inundado de información, todo está milimetrado. Esta es la era de la estadística por excelencia", ha destacado González Manteiga.

José Niño-Mora, de la Universidad Carlos III de Madrid, ha ganado el premio a la Mejor contribución metodológica en Investigación Operativa por su investigación sobre cómo priorizar la asignación de un recurso. "Numerosos autores han contribuido a la investigación de índices de prioridad", ha explicado, "pero su análisis, cálculo y aplicación práctica encuentra enormes dificultades en aplicaciones de considerable relevancia actual. Mi trabajo introduce herramientas metodológicas y computacionales para superar tales obstáculos, que varios investigadores han aplicado con éxito a diversos problemas".

Entre estas aplicaciones están "la priorización del seguimiento telefónico a personas vulnerables, la asignación de recursos policiales en una ciudad, el aprendizaje automático, el control de vehículos cuyos datos de telemetría se transmiten a estaciones terrestres o al marketing online", ha añadido.

El profesor Niño-Mora ha reivindicado en su discurso "la visibilidad de la Estadística y la Investigación Operativa en nuestra sociedad, para que ésta aproveche plenamente nuestro potencial de contribuir a resolver los retos presentes y futuros".

Inés Barbeito, Sonia Zaragoza, Javier Tarrío-Saavedra y Salvador Naya, investigadores de la Universidad de La Coruña han sido premiados por la Mejor contribución aplicada en Estadística. Su trabajo es una aplicación que supervisa, controla y optimiza el consumo de energía en edificios, buscando a la vez el máximo confort en las condiciones de temperatura.

"Las empresas han pasado a ser datacéntricas", ha explicado Naya en su discurso. El trabajo premiado emplea estos datos "para la mejora de la eficiencia energética en nuestras edificaciones".

"Cualquier experimento científico requiere de la estadística, que, en su generosidad, ha aportado herramientas para el nacimiento de otras disciplinas como la Inteligencia Artificial, la Ciencia de Datos, el Aprendizaje Automático y muchas más", ha recalcado Naya. "Lo que la Estadística comparte con todas ellas es el interés de aprender de los datos: los datos son información, pero la Estadística permite convertirlos en verdadero conocimiento útil y provechoso".

Los investigadores Juan Miguel Morales y Salvador Pineda, de la Universidad de Málaga, han sido galardonados en la categoría de Mejor contribución aplicada en Investigación Operativa por desarrollar un algoritmo concebido para expandir el uso de energías renovables de la manera más eficiente posible.

"La aplicación concreta que damos al algoritmo en la investigación premiada es usarlo para diseñar el sistema eléctrico europeo con el objetivo de tener el 100% de energías renovables suministrando electricidad. Cuestiones cómo dónde invertir en un nuevo campo eólico o solar y qué infraestructuras adicionales se necesitan, como nuevas líneas eléctricas, plantean interrogantes de inversión muy difíciles de resolver. Nuestro modelo consigue que esas decisiones se puedan tomar de manera más eficiente, ahorrando entre un 7%-9% del coste, lo que representa billones de euros para los contribuyentes", ha explicado Pineda.

PREMIADOS EN LA EDICIÓN DE 2021

En la segunda edición de los premios, Ana López, Ricardo Cao Abad y María Amalia Jácome Pumar, de la Universidad de La Coruña, e Ingrid Van Keilegom, de la Universidad Católica de Lovaina, han sido galardonados en la categoría de Mejor contribución metodológica en Estadística, por desarrollar un método que analiza el tiempo que transcurre entre el comienzo de seguimiento de un individuo y la aparición de un evento de interés, que puede ser, por ejemplo, la recaída en una enfermedad, la necesidad de una operación o la muerte de un paciente.

"Con nuestra metodología la comunidad científica podría estudiar de forma más eficiente qué procedimientos alargan realmente la vida de pacientes de cáncer, o conocer mejor la duración de estancias hospitalarias con el fin de gestionar mejor los recursos", ha explicado en su discurso María Amalia Jácome Pumar.

Desde el inicio de la pandemia el grupo ha aplicado esta técnica a la congestión de hospitales tanto de la planta de las UCI, analizando tanto el tiempo desde la infección hasta el ingreso, y el tiempo de estancia en planta o en UCI.

El equipo formado por Christian Blum, del Instituto de Investigación en Inteligencia Artificial-CSIC, Pedro Pinacho, de la Universidad de Concepción (Chile), Manuel López-Ibáñez, de la Universidad de Málaga, y José Antonio Lozano, de la Universidad del País Vasco, ha sido premiado en la categoría de Mejor contribución metodológica en Investigación Operativa, ha desarrollado un algoritmo híbrido que mejora la asignación de recursos en el entorno industrial, social, educativo y sanitario, y en áreas de investigación como la bioinformática, la investigación médica y la ciencia especial.

"En todos estos campos", ha explicado Blum, "nuestro algoritmo ayuda potencialmente a obtener mejores soluciones que, eventualmente, se traducen en un beneficio cuantificable para la sociedad".

Ramón Álvarez-Valdés Olaguíbel, de la Universidad de Valencia, junto con Francisco Parreño y María Teresa Alonso, de la Universidad de Castilla-La Mancha, han sido premiados en la categoría de Mejor contribución aplicada en Investigación Operativa, por resolver de la manera más eficiente un reto internacional planteado a más de 60 equipos de todo el mundo. El problema consistía en cortar planchas de vidrio de modo que se extrajeran las piezas necesarias, minimizando las pérdidas de material.

Para programar cortes que incluían centenares de elementos en cada serie, los investigadores desarrollaron un algoritmo que se basa en un árbol de decisión que explora todas las posibles combinaciones de las piezas sobre las planchas, obteniendo así soluciones muy eficientes que reducen al mínimo las pérdidas de material sobrante.

"La Investigación Operativa nació para resolver problemas", ha destacado en su discurso Álvarez Valdés. "A lo largo de los años ha resuelto problemas en muy diversos ámbitos: producción, logística, recursos humanos, finanzas. Hoy seguimos dando respuestas a los nuevos desarrollos tecnológicos, como planificar la carga de un buque con 20.000 contenedores o diseñar rutas utilizando drones. Animamos a las empresas a contar con las universidades y sus investigadores para la ayuda en la toma de decisiones en problemas complejos".

El equipo formado por María Dolores Ugarte, Gonzalo Martín Vicente Fuenzalida, Tomás Goicoa y Paloma Fernández-Rasines, de la Universidad Pública de Navarra, ha recibido el premio en la categoría de Mejor contribución aplicada en Estadística, por un estudio sobre la violencia contra las mujeres en la India.

La metodología empleada aborda la evolución espaciotemporal de la muerte por dote en el estado de Uttar Pradesh: "Cuando el novio o su familia no están satisfechos con la dote que la mujer aporta al matrimonio, comienzan prácticas de extorsión que, de no tener éxito, conducen al suicidio inducido de la mujer o a su asesinato, a veces disfrazado de accidente", ha explicado Ugarte.

El equipo busca patrones y examina cómo evolucionan en el tiempo. Esta información es útil para identifi-car posibles factores de riesgo y evaluar la eficacia de las medidas políticas, legales o sociales adoptadas a lo largo del periodo estudiado (2001-2014). Además detecta factores que podrían estar asociados a las muertes por dote, como un menor número de mujeres por cada mil hombres o la mayor incidencia de robos o delitos violentos.

Andrés M. Alonso Fernández y Daniel Peña Sánchez de Rivera, de la Universidad Carlos III de Madrid, reciben el premio a la Mejor contribución en Estadística e Investigación Operativa aplicada a la Ciencia de Datos y el Big Data. Han desarrollado un método que ayuda a clasificar datos en grupos, por ejemplo, agrupar pacientes de una enfermedad por su genoma para encontrar nuevos tratamientos.

"La agrupación de series temporales es un campo reciente, con destacada presencia española, basado en las similitudes entre las propiedades dinámicas de cada serie", ha explicado Peña en su discurso. "Sin embargo, no existía un método para clasificar series por la dependencia entre ellas. Por ejemplo, agrupar enfermos por su similar respuesta a un medicamento".

"La pandemia", ha destacado este investigador, "es un ejemplo de cómo hemos podido avanzar muy rápidamente gracias a la utilización masiva de datos y a la comunicación y la transmisión de información entre distintos grupos. En la base de todo eso, está la Estadística y la ciencia de los datos, que está inundando prácticamente todo lo que hacemos y creo que será fundamental en este siglo".

Fuente: EL MUNDO